JP2017528537A - トリアジン基を含むコポリマー、並びにそれらを含む組成物 - Google Patents

トリアジン基を含むコポリマー、並びにそれらを含む組成物 Download PDF

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Abstract

紫外線吸収オリゴマーは、式:により表される第1の二価の単位と、式により表される第2の二価の単位とを含む。各R1は、独立に、水素又はメチルであり、Vは、O又はNHであり、Xは、結合であり、又はXは、1〜10個の炭素原子を有し、かつ、場合により、1個以上の−O−基が導入されており、場合によりヒドロキシル基で置換されているアルキレン若しくはアルキレンオキシであり、かつR2は、1〜22個の炭素原子を有するアルキルである。フルオロポリマーと、オリゴマーとを含む組成物が開示される。組成物は押出フィルムであり得る。粘着剤と、これらのオリゴマーとを含む組成物が開示される。

Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、2014年6月25日に出願された米国特許仮出願第62/017,021号、及び2014年6月26日に出願された同第62/017,666号に基づく優先権を主張するものであり、これらの開示内容は、その全体が参照により本明細書に援用される。
フルオロポリマーは、清浄性、耐候性、並びに耐化学性などといった様々な有用な特性を有することが知られている。このような有用な特性が、フルオロポリマーに、例えば、標識、建築物の被覆のためのフィルム又はコーティング、及び太陽光電池モジュールの保護被覆などといった、様々な屋外用途への有用性を与える。
例えば、紫外線による、トップコート若しくはトップシート、又は下層の基材若しくは接着剤の劣化を防止するため、紫外線(UV)照射に曝す材料に紫外線吸収剤(UVA)を組み込むことが望ましい場合がある。ある種のUVA類は、ある種の組成物中に分散させることができるものの、しばしば揮発又は表面への移行により減少し得る。これまでに、共有結合によるUVA類のある種の組成物への組み込みが提案されている。例えば、米国特許出願公開第2011/0297228号(Li et al.)を参照されたい。
一般的なUVA類はフルオロポリマーと不相溶性であると報告されている。例えば、米国特許第6,251,521号(Eian et al.)を参照されたい。この不相溶性により、物理特性又は光学特性の劣化(例えば、清澄性の低下又は曇り度の上昇)、並びに移行、ブリーディング、又はブルーミングによるUVAの減少の増大又は促進が生じ得る。
本開示は、ペンダント型トリアジン基を備え第1の二価単位を有するオリゴマーと、このオリゴマーを含む組成物と、を提供する。組成物は、フルオロポリマーを含み得る。オリゴマーは、一般に、フルオロポリマーと完全に相溶性であり、オリゴマーとフルオロポリマーは容易に混ぜ合わせられる。フルオロポリマーとオリゴマーとを含む組成物は、紫外線からの保護を提供し、かつ、可視光線及び赤外線に対しては良好な透過性を有する。これらの特性は、驚くべきことに紫外線への促進曝露後並びに高温多湿条件への曝露後にも良好に維持される。
一態様では、本発明は、フルオロポリマーと、紫外線吸収オリゴマーとを含む組成物を提供する。紫外線吸収オリゴマーは、式:
Figure 2017528537
により表される第1の二価の単位と、式:
Figure 2017528537
により表される第2の二価の単位とを含む
[式中、Rは、水素又はメチルであり、Vは、O又はNHであり、Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、アルキレン及びアルキレンオキシは、1〜10個の炭素原子を有し、かつ、場合により、1個以上の
−O−基が導入され、場合によりヒドロキシル基により置換され、かつ、Rは、1〜4個の炭素原子を有するアルキルである]。
別の態様では、本開示は、組成物を含む物品を提供する。物品は、例えば、光起電力デバイス、乗り物用のラッピング、グラフィックフィルム、建築用フィルム、又は窓用フィルムであり得る。
別の態様では、本開示は、式:
Figure 2017528537
により表される第1の2価の単位と、
式:
Figure 2017528537
により表される第2の二価の単位と、を含む、紫外線吸収オリゴマーを提供する
[式中、Rは、水素又はメチルであり、Vは、O又はNHであり、Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、アルキレン及びアルキレンオキシは、1〜10個の炭素原子を有し、かつ、場合により、1個以上の
−O−基が導入され、場合によりヒドロキシル基により置換され、かつRは、1〜22個の炭素原子を有するアルキルである]。
別の態様では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーを含む粘着剤を提供する。
ペンダント型紫外線吸収基を有する第1の二価の単位と、第2の二価の単位と、を備える紫外線吸収オリゴマーを含む、フルオロポリマー組成物では、紫外線への曝露後の、本明細書に開示される紫外線吸収オリゴマーの保持は、一般に、同様の条件への曝露後の、従来の紫外線吸収剤の保持よりも十分優れている。予想外にも、紫外線への曝露後の紫外線吸収オリゴマーの保持は、一般に、本開示の紫外線吸収オリゴマーを、構造が非常に類似しておりフェニル基が置換されているオリゴマーと比較して使用したときに、顕著に良好である。
本願では、
「a」、「an」、及び「the」などの用語は、1つの実体のみを指すことを意図するものではなく、例示のために具体例を用いることができる一般分類を含む。用語「a」、「an」、及び「the」は、用語「少なくとも1つの」と互換的に使用される。
リストの前の語句「のうちの少なくとも1つを含む」は、リストの中の項目のいずれか1つ、及びリストの中の2つ以上の項目の任意の組み合わせを含むことを指す。リストの前の語句「少なくとも1つの」は、リストの中の項目のいずれか1つ、又はリストの中の2つ以上の項目の任意の組み合わせを指す。
用語「紫外線吸収基」は、共有結合している紫外線吸収剤(UVA)を指す。UVAは、可逆性の分子内プロトン移動によって、紫外線から熱として吸収された光エネルギーを分散させることができることが当業者に知られている。UVAは、本開示のオリゴマー又は第2のオリゴマーの実施形態のいずれかにおけるオリゴマーが、180ナノメートル(nm)〜400nmの波長範囲における入射光のうち少なくとも70%、80%、又は90%を吸収するよう選択される。
「アルキル基」及び接頭辞「アルキ(alk-)」は、直鎖基及び分枝鎖基の両方並びに環状基を含む。特に指定しない限り、本明細書におけるアルキル基は、最高20個の炭素原子を有する。環状基は、単環式であっても多環式であってもよく、いくつかの実施形態では、3〜10個の環炭素原子を有する。
例えば、アルキル(フッ素化されていてもされていなくてもよい)、アルキレン又はアリールアルキレンに関しての語句「少なくとも1つの−O−基により中断される」は、その−O−基の両側にアルキル、アルキレン又はアリールアルキレンの部分を有することを意味する。例えば、−CHCH−O−CH−CH−は、−O−が導入されたアルキレン基である。
用語「フルオロアルキル基」は、フッ素原子の代わりに、水素原子又は塩素原子が存在している基に加えて、全てのC−H結合がC−F結合によって置き換えられている、線状、分枝状、及び/又は環状アルキル基を含む。いくつかの実施形態では、炭素原子2個毎に水素又は塩素のいずれかの元素が最大で1個存在する。
用語「ポリマー」は、実際に又は概念的に、相対分子量の低い分子から誘導される複数の繰り返し単位を本質的に含む構造を有する分子を指す。用語「ポリマー」は、オリゴマーを包含する。
全ての数値範囲は、特に断らない限り、これらの範囲の端点と、端点間の非整数値とを含む(例えば、1〜5は、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5などを含む)。
本開示の組成物に有用な紫外線吸収オリゴマーは線状又は分岐状である。通常、かかるオリゴマーは線状オリゴマーである。線状オリゴマーは、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーであってよい。それらのオリゴマーは共有結合による架橋を受けていない。したがって、共有結合により架橋されており、溶媒への溶解能がなく、分子量を元にしたアプローチに際限のないポリマーとは異なり、前述のオリゴマーは、溶媒に溶解可能であり、測定可能な分子量を有する。いくつかの実施形態では、オリゴマーは熱可塑性なものであるとみなされる。熱可塑性は、通常、押し出し加工などにより溶融加工可能なものである。本開示による組成物に有用なオリゴマーは、最大で150,000グラム/モルの数平均分子量を有する。これらの実施形態のうちいくつかでは、オリゴマーは、最大で120,000、100,000、90,000、80,000、70,000、60,000、50,000、40,000、30,000、20,000、又は20,000グラム/モル未満(例えば、最大で19,500、19,000、又は18,500グラム/モル)の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、オリゴマーの数平均分子量は、少なくとも1000グラム/モル、5,000グラム/モル超、又は7,500グラム/モル超であり得る。有用な紫外線吸収オリゴマーは、通常、ある分子量分布及び組成を有する。重量平均分子量及び数平均分子量は、例えば、ゲル透過クロマトグラフィー(すなわち、サイズ排除クロマトグラフィー)によって、当業者に既知の技術を使用して測定することができる。
それらの任意の実施形態において、組成物に有用な紫外線吸収オリゴマーは、ペンダント型紫外線吸収トリアジン基を含む第1の二価の単位を含む。いくつかの実施形態では、ペンダント型紫外線吸収性基は、長波長の紫外線領域(例えば、315nm〜400nm)において強化されたスペクトル範囲を有するので、ポリマーの黄化を引き起こし得る高波長紫外線を遮断することができる。第1の二価の単位は、紫外線吸収オリゴマーにおける繰り返し単位と考えることができる。
本開示による及び/又は本開示の実施に有用な紫外線吸収オリゴマーは、(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は少なくとも20、最大で30、35、40、45、50、100、200、又は最大で500以上の)独立して選択された第1の二価の基を含む。第1の二価の単位は、式:
Figure 2017528537
によって表される[式中、Rは、水素又はメチルであり、Vは、O又はNHであり、Xは、結合であるか、あるいはXは、1〜10個(いくつかの実施形態では、2〜6個又は2〜4個)の炭素原子を有し、かつ、場合により1個以上の−O−基が導入され、場合によりヒドロキシル基により置換されたアルキレン又はアルキレンオキシ基である]。アルキレンオキシ基において、酸素は置換ベンゼン環に結合している。いくつかの実施形態では、各VはOであり、Xは、エチレン、プロピレン、ブチレン、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、又はブチレンオキシであり、酸素は置換ベンゼン環に結合している。いくつかの実施形態では、各VはOであり、Xは、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、又はブチレンオキシであり、酸素は置換ベンゼン環に結合している。
本開示による及び/又は本開示による組成物に有用な紫外線吸収オリゴマーは、式:
Figure 2017528537
により表される、少なくとも1個(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は少なくとも20個、最大で30、35、40、45、50、100、200、500、1000、又は最大で1500個以上)の第2の二価の単位を含む[式中、各Rは、独立に、水素又はメチルであり(いくつかの実施形態では、水素、いくつかの実施形態では、メチル)、かつ、各Rは、独立に、1〜22個の炭素原子を有するアルキルである]。いくつかの実施形態では、各Rは、独立に、1〜20個、1〜18個、1〜16個、1〜12個、1〜8個、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキルである。フルオロポリマーと、紫外線吸収オリゴマーとのブレンドを含む本開示による組成物のいくつかの実施形態では、第2の二価の単位中の各Rは、独立に、1〜4個の炭素原子を有するアルキルである(いくつかの実施形態では、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、又はtert−ブチルである)。いくつかの実施形態では、各Rは、独立に、メチル又はエチルである。いくつかの実施形態では、各Rは、メチルである。いくつかの実施形態では、R及びRの両方がメチルである。粘着剤と、紫外線吸収オリゴマーとのブレンドを含む本開示による組成物のいくつかの実施形態では、第2の二価の単位中の各Rは、独立に、4〜20個、4〜18個、4〜16個、又は4〜12個の炭素原子を有するアルキルである。これらの実施形態のうちいくつかでは、Rは、8個の炭素原子を有する(例えば、Rは、エチルヘキシル又はイソオクチルである)。
本開示による及び/又は本開示による組成物に有用な紫外線吸収オリゴマーは、その他の二価の単位を含み得る。いくつかの実施形態では、本開示による及び/又は本開示による組成物に有用な紫外線吸収オリゴマーは、式:
Figure 2017528537
により独立に表される少なくとも1個(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15個、又は少なくとも20個、最大で30、35、40、45、50、100、200個、又は最大で500個以上)の第3の二価の単位を含む[式中、各Rは、独立に、水素又はメチルであり(いくつかの実施形態では、水素であり、いくつかの実施形態では、メチルである)、Vは、O又はNHであり、Xは、結合であるか、あるいはXは、1〜10個(いくつかの実施形態では、2〜6個又は2〜4個)の炭素原子を有し、場合により1個以上の−O−基が導入され、かつ場合によりヒドロキシル基により置換された、アルキレン又はアルキレンオキシ基であり、かつ、Rは、水素、アルキル、オキシ、アルコキシ(すなわち、窒素原子に結合した酸素原子を備える−O−アルキル)、又はアルカノン(すなわち、窒素原子に結合したカルボニル基を備える−C(O)−アルキル)である]。いくつかの実施形態では、Rは、水素又はアルキルである。いくつかの実施形態では、Xは、結合である。いくつかの実施形態では、Xは、アルキレンオキシ基である。アルキレンオキシ基において、酸素は置換ピペリジン環に結合している。いくつかの実施形態では、各VはOであり、Xは、エチレン、プロピレン、ブチレン、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、又はブチレンオキシであり、酸素は置換ピペリジン環に結合している。Xが結合であるとき、第3の二価の単位は、式:
Figure 2017528537
により表すことができることは理解されたい。
第3の二価の単位において、テトラメチルピペリジン基は、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)として有用であり得る。いくつかの実施形態では、特に下記のいくつかの実施例においては、第3の二価の単位がHALS基と呼ばれる。HALSは、典型的に、光分解に起因し得るフリーラジカルを捕捉することができる化合物である。
いくつかの実施形態では、本開示による及び/又は上記の実施形態のいずれかにおける本開示による組成物に有用な紫外線吸収オリゴマーは、式:
Figure 2017528537
により独立に表される第4の二価の単位を(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は少なくとも20個、最大30、35、40、45、50、100、200個、又は最大で500個以上)含む。
例えば、紫外線吸収オリゴマーが、本開示による組成物においてフルオロポリマーを含むブレンドに組み込まれるとき、第4の二価の単位の組み込みが有用である場合がある。この式を有する二価の単位に関し、各Rは、独立に、水素又はメチルである(いくつかの実施形態では、水素であり、いくつかの実施形態では、メチルである)。Qは、結合、−SON(R)−、又は
−C(O)−N(R)−であり、Rは、1個〜4個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、又はイソブチル)を有するアルキル又は水素である。いくつかの実施形態では、Qは結合である。いくつかの実施形態では、Qは−SON(R)−である。これらの実施形態のうちいくつかでは、Rは、メチル又はエチルである。mは、1〜11(すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又は11)の整数である。これらの実施形態のうちいくつかでは、mは1であり、これらの他の実施形態では、mは2である。いくつかの実施形態では、Qは、−SON(R)−であり、mは、2個〜11個、2個〜6個、又は2個〜4個の整数である。いくつかの実施形態では、Qは、結合であり、mは、1〜6、1〜4、又は1〜2の整数である。Qが結合である実施形態では、第4の二価単位は、式:
Figure 2017528537
で表すこともできることを理解されたい。
いくつかの実施形態では、第1の二価の単位に結合した、上記の実施形態のいずれかを含む、本明細書に開示されるオリゴマーは、式:
Figure 2017528537
により独立に表される第4の二価の基を(例えば、少なくとも2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、15個、又は少なくとも20個、最大30個、35個、40個、45個、50個、100個、200個、又は最大で500個以上)含む。
この式の二価の単位に関し、m’は、2〜11(すなわち、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又は11)の整数である。いくつかの実施形態では、m’は、2〜6個又は2〜4個の整数である。Rは、1〜4個の炭素原子を有するアルキル(例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、又はイソブチル)又は水素である。いくつかの実施形態では、Rは、メチル又はエチルである。Rは、独立に、水素又はメチルである(いくつかの実施形態では、水素であり、いくつかの実施形態では、メチルである)。
第4の二価の単位のいずれの実施形態でも、各Rfは独立して、1〜6個(いくつかの実施形態では、2〜6又は2〜4個)の炭素原子を有するフッ素化アルキル基(例えば、トリフルオロメチル、ペルフルオロエチル、1,1,2,2−テトラフルオロエチル、2−クロロテトラフルオロエチル、ペルフルオロ−n−プロピル、ペルフルオロイソプロピル、ペルフルオロ−n−ブチル、1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロピル、ペルフルオロイソブチル、ペルフルオロ−sec−ブチル、又はペルフルオロ−tert−ブチル、ペルフルオロ−n−ペンチル、ペルフルオロイソペンチル、又はペルフルオロヘキシル)を表す。いくつかの実施形態では、Rfは、ペルフルオロブチル(例えば、ペルフルオロ−n−ブチル、ペルフルオロイソブチル、又はペルフルオロ−s−ブチル)である。いくつかの実施形態では、Rfは、ペルフルオロプロピル(例えば、ペルフルオロ−n−プロピル又はペルフルオロイソプロピル)である。オリゴマーは、異なるRfフルオロアルキル基を有する(例えば、平均して最大で6個又は4個の炭素原子を備える)フッ素化モノマーの混合物を含み得る。
いくつかの実施形態では、第1、第2、及び第3の二価の単位に結合した、上記の実施形態のいずれかを含む、本明細書に開示されるオリゴマーでは、Rfはポリフルオロエーテル基である。用語「ポリフルオロポリエーテル」は、少なくとも3個(いくつかの実施形態では、少なくとも4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は更には20個)の炭素原子及び少なくとも1個(いくつかの実施形態では、少なくとも2、3、4、5、6、7、又は更には8個)のエーテル結合を有する化合物又は基を指し、ここで炭素原子上の水素原子はフッ素原子で置換されている。いくつかの実施形態では、Rfは、100、110、120、130、140、150、又は更には160個以下の炭素原子及び25、30、35、40、45、50、55、又は更には60個以下のエーテル結合を有する。
Rfがポリフルオロエーテル基である実施形態を含むいくつかの実施形態では、本明細書に開示されるオリゴマーは、式:
Figure 2017528537
により独立に表される第4の二価の単位を(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は少なくとも20個、最大30、35、40、45、50、100、200個、又は最大で500個以上)含む。
この式の二価の単位に関し、m’は、2〜11(すなわち、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又は11)の整数である。いくつかの実施形態では、m’は、2〜6個又は2〜4個の整数である。Rは、1〜4個の炭素原子を有するアルキル(例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、又はイソブチル)又は水素である。いくつかの実施形態では、Rは、メチル又はエチルである。いくつかの実施形態では、Rは、水素である。Rは、独立に、水素又はメチルであり、(いくつかの実施形態では、水素であり、いくつかの実施形態では、メチルである)。
ポリフルオロエーテル基Rfは、線状、分枝状、環状、又はそれらの組み合わせであることができ、飽和されていても飽和されていなくてもよい。ポリフルオロエーテル基としては、フッ素原子の代わりに水素又は塩素原子が存在しており、通常、炭素原子2個毎に、水素又は塩素のうちいずれか1つの原子が最高で1個以下存在する基が挙げられる。オリゴマーは、異なるRfポリフルオロエーテル基を有するフッ素化モノマーの混合物を含み得る。いくつかの実施形態では、ポリフルオロエーテル基は、ペルフルオロポリエーテル基(すなわち、炭素原子上の全ての水素原子はフッ素原子で置き換えられる)である。ペルフルオロポリエーテルの例は、−(C2d)−、−(C2dO)−、−(CF(L’))−、−(CF(L’)O)−、−(CF(L’)C2dO)−、−(C2dCF(L’)O)−、又は−(CFCF(L’)O)−のうち少なくとも1つにより表されるペルフルオロ化繰り返し単位を含む。これらの繰り返し単位において、dは、通常、1〜10の整数である。いくつかの実施形態では、dは、1〜8、1〜6、1〜4、又は1〜3の整数である。L’基は、場合により少なくとも1個のエーテル結合又はペルフルオロアルコキシ基が導入されたペルフルオロアルキル基であり得るものであり、その各々は、線状、分岐状、環状、又はこれらの組み合わせであり得る。L’基は、通常、最大で12個(いくつかの実施形態では、最大で10、8、6、4、3、2、又は1個)の炭素原子を有する。いくつかの実施形態では、L’基は最大で4個(いくつかの実施形態では、最大で3個、2個、又は1個)の酸素原子を有することができ、いくつかの実施形態では、L’は酸素原子を全く有しない。これらのペルフルオロポリエーテル構造において、種々の繰り返し単位がブロック構成又は無規則な構成で結合されて、Rf基を形成できる。
いくつかの実施形態では、Rfは、式R −O−(Rf−O−)z’(R )−により表される[式中、R は1〜10個(いくつかの実施形態では、1〜6個、1〜4個、2〜4個、又は3個)の炭素原子を有するペルフルオロアルキルであり、各R は、独立に、1〜4個(すなわち、1、2、3、又は4個)の炭素原子を有するペルフルオロアルキレンであり、R は、1〜6個(いくつかの実施形態では、1〜4個又は2〜4個)の炭素原子を有するペルフルオロアルキレンであり、かつ、z’は、2〜50の範囲内である(いくつかの実施形態では、2〜25、2〜20、3〜20、3〜15、5〜15、6〜10、又は6〜8)]。代表的なR 基としては、CF−、CFCF−、CFCFCF−、CFCF(CF)−、CFCF(CF)CF−、CFCFCFCF−、CFCFCF(CF)−、CFCFCF(CF)CF−、及びCFCF(CF)CFCF−が挙げられる。いくつかの実施形態では、R は、CFCFCF−である。代表的なR 基としては、−CF−、−CF(CF)−、−CFCF−、
−CF(CF)CF−、−CFCFCF−、−CF(CF)CFCF−、−CFCFCFCF−、及び−CFC(CF−が挙げられる。代表的なR 基としては、−CF−、−CF(CF)−、−CFCF−、−CFCFCF−、及び−CF(CF)CF−が挙げられる。いくつかの実施形態では、R は、−CF(CF)−である。
いくつかの実施形態では、(R −O−)z’は、−[CFO][CFCFO]−、
−[CFO][CF(CF)CFO]−、−[CFO][CFCFCFO]−、−[CFCFO][CFO]−、−[CFCFO][CF(CF)CFO]−、−[CFCFO][CFCFCFO]−、−[CFCFCFO][CFCF(CF)O]−、及び[CFCFCFO][CF(CF)CFO]−により表される[式中、i+jは少なくとも3(いくつかの実施形態では、少なくとも4、5、又は6)の整数である]。
いくつかの実施形態では、Rfは、CO(CF(CF)CFO)CF(CF)−、CO(CFCFCFO)CFCF−、又はCFO(CO)CF−からなる群から選択される[式中、kは、3〜50(いくつかの実施形態では、3〜25、3〜15、3〜10、4〜10、又は4〜7)の範囲の平均値を有し、かつ、gは、6〜50(いくつかの実施形態では、6〜25、6〜15、6〜10、7〜10、又は8〜10)の範囲の平均値を有する]。これらの実施形態のうちいくつかでは、Rfは、CO(CF(CF)CFO)CF(CF)−である[式中、kは4〜7の範囲の平均値を有する]。いくつかの実施形態では、Rfは、CFO(CFO)x’(CO)y’CF−、及びF(CF−O−(CO)z’(CF−からなる群から選択される[式中、x’、y’、及びz’は、各々独立に3〜50の範囲(いくつかの実施形態では、3〜25、3〜15、3〜10、又は更には4〜10)の平均値を有する]。
いくつかの実施形態では、Rfは、少なくとも750(いくつかの実施形態では、少なくとも850、又は更には1000)グラム/モルの重量平均分子量を有するポリフルオロポリエーテル基である。いくつかの実施形態では、Rfは、最大で6000(いくつかの実施形態では、5000、又は更には4000)グラム/モルの重量平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、Rfは、750グラム/モル〜5000グラム/モルの範囲の重量平均分子量を有する。重量平均分子量は、例えば、ゲル透過クロマトグラフィー(即ち、サイズ排除クロマトグラフィー)によって、当該技術分野において既知の技術を使用して測定できる。
いくつかの実施形態では、本開示による及び/又は本開示による組成物に有用な紫外線吸収オリゴマーは、式:
Figure 2017528537
により独立に表される第5の二価の単位を少なくとも1個(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は少なくとも20個、最大で30、35、40、45、50、100、200個、又は最大で500個以上)含む
[式中、Rは、水素又はメチルであり、Vは、O又はNHであり、Xは、結合であるか、あるいはXは、1〜10個(いくつかの実施形態では、2〜6個、又は2〜4個)の炭素原子を有し、場合により1個以上の−O−基が導入され、かつ、ヒドロキシル基により場合により置換されたアルキレン基又はアルキレンオキシ基であり、Rは、アルキルであり(例えば、1〜4個の炭素原子を有する)、nは、0又は1であり、Zは、ベンゾイル基又は2H−ベンゾトリアゾール−2−イル基であり、ベンゾイル基又は2H−ベンゾトリアゾール2−イル基は、1個以上のアルキル、アリール、アルコキシ、ヒドロキシル、又はハロゲン置換基、又はこれらの置換基の組み合わせで場合により置換されている]。いくつかの実施形態では、アルキル及び/又はアルコキシ置換基は、独立して、1〜4個又は1〜2個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態では、各ハロゲン置換基は、独立して、クロロ基、ブロモ基、又はヨード基である。いくつかの実施形態では、各ハロゲン置換基はクロロ基である。用語「アリール」は、本明細書で使用するとき、炭素環式芳香環、又は、例えば、1、2、又は3個の環を有し、所望により環内に少なくとも1個のヘテロ原子(例えば、O、S、又はN)を含有する環構造を含む。アリール基の例としては、フェニル、ナフチル、ビフェニル、フルオレニルに加えて、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル、イソキノリニル、インドリル、イソインドリル、トリアゾリル、ピロリル、テトラゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサゾリル、及びチアゾリルが挙げられる。アルキレンオキシ基において、酸素は置換ベンゼン環に結合している。いくつかの実施形態では、各VはOであり、Xは、エチレン、プロピレン、ブチレン、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、又はブチレンオキシであり、酸素は置換ベンゼン環に結合している。いくつかの実施形態では、各VはOであり、Xは、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、又はブチレンオキシであり、酸素は置換ベンゼン環に結合している。いくつかの実施形態では、nは0である。いくつかの実施形態では、Rは、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、又はt−ブチルであり、nは1である。いくつかの実施形態では、Zは、非置換ベンゾイル基である。いくつかの実施形態では、Zは、2H−ベンゾトリアゾール−2−イル又は5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イルである。いくつかの実施形態では、Zは、置換4,6−ビスフェニル−[1,3,5]トリアジン−2−イル基であってもよい。これらの実施形態のうちいくつかでは、Zは、4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)[1,3,5]トリアジン−2−イル、4,6−ビス(2,4−ジエチルフェニル)[1,3,5]トリアジン−2−イル、4,6−ビス(2、4−ジメトキシフェニル)[1,3,5]トリアジン−2−イル、又は4,6−ビス(2,4−ジエトキシフェニル)[1,3,5]トリアジン−2−イルである。
いくつかの実施形態では、本開示による及び/又は本開示による組成物に有用な紫外線吸収オリゴマーは、ペンダント型の、カルボン酸基、ヒドロキシル基、又はアミノカルボニル基を含む、少なくとも1個(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は少なくとも20個〜30、35、40、45、50、100、200、500、又は最大で1000個)の第6の二価単位を含む。アミノカルボニル基は、アミノカルボニル(−C(O)−NH)、アルキルアミノカルボニル、ジアルキルアミノカルボニルであってよく、アルキルアミノカルボニル又はジアルキルアミノカルボニル中のアルキルは、場合により、ヒドロキシルで置換される。アミノカルボニル基はアミド基としても既知であることは当業者には認識されるであろう。第6の二価の単位が1個以上存在するとき、第6の二価の単位は、独立に選択され得る。
第1、第2、第3、第4、第5、及び第6の二価の単位が存在するとき、各Rは、独立に選択される。
本開示によるオリゴマーは、例えば、通常、反応開始剤の存在下で成分の混合物を重合させることにより調製できる。用語「重合」とは、成分のそれぞれによって、少なくとも1つの特定可能な構造要素を含むポリマー又はオリゴマーを形成することを意味する。通常、紫外線吸収オリゴマーの調製には、4,6−ビスフェニル−[1,3,5]トリアジン−2−イル基を有する少なくとも第1のモノマーと、第2のモノマーと、場合により下記の第3のモノマー、第4のモノマー、第5のモノマー、又は第6のモノマーのうちの少なくとも1つと、を含む成分を組み合わせることを含む。好適な第1のモノマーとしては、2,4−ジフェニル−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン及び2,4−ジフェニル−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジンが挙げられる。好適な第1のモノマーは、2,4−ジフェニル−6−(2,4−ジヒドロキシ)−1,3,5−トリアジンを、(メタ)アクリル酸又はそれらの均等物を従来のエステル化法により処理することで調製できる。用語(メタ)アクリルは、アクリル及びメタクリルの両方を指す。いくつかの実施形態では、トリアジン基に対しオルト位ではないフェノール基を、炭酸エチレン又はエチレンオキシドで処理してヒドロキシエチル基を形成させた後、従来のエステル化法により、かかる基を(メタ)アクリル酸又はそれらの均等物で処理することができる。
本明細書に開示されるオリゴマーの調製に有用な成分には第2のモノマーを含む。これらの実施形態のうちいくつかでは、オリゴマーは、重合させる成分中に、第2のモノマーとして式R−O−C(O)−C(R)=CHにより表される少なくとも1種の化合物を含有させることにより調製される。R、及びRは、前述の実施形態のいずれかに定義されるとおりのものである。この式の好適な第2のモノマーとしては、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソアミルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ノニルアクリレート、ドデシルアクリレート、ヘキサデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、ステアリルアクリレート、ベヘニルメタクリレート、前述のメタクリレートのアクリレート、及び前述のアクリレートのメタクリレートが挙げられる。これらの第2のモノマーのうち多くのものが入手可能であり、例えば、いくつかの化学物質供給元から入手可能であり(例えば、Sigma−Aldrich Company(Milwaukee,WI)、VWR International(West Chester,PA)、Monomer−Polymer & Dajac Labs(Festerville,PA)、Avocado Organics(Ward Hill,MA)、及びCiba Specialty Chemicals(Basel,Switzerland))、又は従来の方法により合成することができる。これらの第2のモノマーのうちいくつかは単一の化合物のイソマー(例えば、直鎖イソマー)として入手可能である。その他には、例えば、イソマーの混合物(例えば、直鎖及び分岐鎖イソマー)、化合物の混合物(例えば、ヘキサデシルアクリレート及びオクタデシルアクリレート)、及びこれらの組み合わせとして入手可能である。
本開示による紫外線吸収オリゴマーの調製に有用な成分、及び/又は本開示による組成物に有用な成分としては、窒素原子が水素、アルキル、オキシ、アルコキシ、若しくはアルカノンにより置換された2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル基を含む、第3のモノマーが挙げられる。好適な第3のモノマーの例としては、2,2,6,6,−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルメタクリレート、4−メタクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−メタクリロイルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、2,2,6,6,−テトラメチル−1−オキシ−4−ピペリジルメタクリレート、4−メタクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチル−1−オキシピペリジン、2,2,6,6,−テトラメチル−4−ピペリジルアクリレート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルアクリレート、4−アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−アクリロイルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、2,2,6,6,−テトラメチル−1−オキシ−4−ピペリジルアクリレート、及び4−アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチル−1−オキシピペリジンが挙げられる。これらの第1のモノマーのうち多くは、様々な化学物質供給元から商業的に得ることができる。その他、利用可能なヒドロキシル基を有する2,2,6,6−テトラメチルピペリジンを、従来のエステル化法により、(メタ)アクリル酸又はそれらの均等物で処理することにより調製できる。用語(メタ)アクリルは、アクリル及びメタクリルの両方を指す。例えば、ヒドロキシル基は、従来のエステル化法により、(メタ)アクリル酸又はそれらの均等物で処理できる。
本開示による紫外線吸収オリゴマーの調製に有用な成分及び/又は組成物に有用な成分としては、第4のモノマー、通常、独立に式Rf−Q−(C2m)−O−C(O)−C(R)=CH、Rf−SO−N(R)−(Cm’2m’)−O−C(O)−C(R)=CH、又はRf−CO−N(R)−(Cm’2m’)−O−C(O)−C(R)=CHにより表される[式中、Rf、R、R、R、m、及びm’は、上記に定義されるとおりのものである]、フッ素化されているフリーラジカル重合性モノマーを挙げることができる。
式Rf−Q−(C2m)−O−C(O)−C(R)=CHのいくつかの化合物が、例えば、市販元から入手可能である[例えば、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシルアクリレート(ダイキン工業株式会社(Daikin Chemical Sales)、大阪、日本))、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル2−メチルアクリレート(Indofine Chemical Co.(Hillsborough,NJ))、1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチルアクリレート(ABCR(Karlsruhe,Germany)、並びに2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルアクリレート及びメタクリレート、及び3,3,4,4,5,6,6,6−オクタフルオロ−5−(トリフルオロメチル)ヘキシルメタクリレート(Sigma−Aldrich(St.Louis,MO))。他のものは、既知の方法により作製できる(例えば、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチル2−メタクリレートの調製については、2006年4月5日公開の欧州特許第1311637(B1)号参照)。式中、Qが−SON(R)−である化合物は、例えば、米国特許第2,803,615号(Albrecht et al.)及び同第6,664,354号(Savu et al.)に記載の方法により作製することができ、かかる開示は、フリーラジカル重合性モノマー及びそれらの調製方法に関し、参照により本明細書に援用される。式Rf−(CO)NHCHCHO(CO)C(R)=CHのペルフルオロポリエーテルモノマーは、最初にRf−C(O)−OCHを、例えば、エタノールアミンと反応させて、アルコール末端化Rf−(CO)NHCHCHOHを調製した後、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸無水物、又は(メタ)アクリロイルクロリドと反応させて、式Rf−(CO)NHCHCHO(CO)C(R)=CHの化合物[式中、Rはそれぞれメチル又は水素である]を調製することにより調製できる]。この反応シーケンスには、他のアミノアルコール(例えば、式NRHXOHのアミノアルコール)を使用できる。更なる例では、式Rf−C(O)−OCHのエステル又は式Rf−C(O)−OHのカルボン酸は、式Rf−CHOHのアルコールに対し従来法を用いることにより低減され得る。次に、この式Rf−CHOHのアルコールをメタクリロイルクロリドと反応させて、例えば、式Rf−CHO(CO)C(R)=CHのペルフルオロポリエーテルモノマーを提供することもできる。好適な反応及び試薬の例が、例えば、欧州特許第870778(A1)号(1998年10月14日公開)、及び米国特許第3,553,179号(Bartlett et al.)において更に開示される。
本明細書に開示される組成物のいくつかの実施形態に好適な第5のモノマーは、ベンゾフェノン基、ベンゾトリアゾール基、シンナマート基、シアノアクリレート基、ジシアノエチレン基、サリチラート基、オキサニリド基、又はパラ−アミノ安息香酸基を含むものである。いくつかの実施形態では、第5のモノマーは、ベンゾフェノン基又はベンゾトリアゾール基を含む。好適な第1のモノマーの例としては、2−(シアノ−β,β−ビフェニルアクリロイルオキシ)エチル−1−メタクリレート、2−(α−シアノ−β,β−ビフェニルアクリロイルオキシ)エチル−2−メタクリルアミド、N−(4−メタクリロイルフェノール)−N’−(2−エチルフェニル)オキサミド、ビニル4−エチル−α−シアノ−β−フェニルシンナマート、2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メタクリロイルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(4−アクリロイルオキシブトキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)−4’−(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゾフェノン、4−(アリルオキシ)−2−ヒドロキシベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−3’−メタクリルアミドメチル−5’−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−ビニルフェニル)−2−ベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチル−6−(2−プロペニル)フェノール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシプロピルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシプロピルフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tertブチル−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、前述のアクリレートのメタクリレート、及び前述のメタクリレートのアクリレートが挙げられる。いくつかの実施形態では、好適な第5のモノマーとしては、置換2,4−ジフェニル−1,3,5−トリアジン基を挙げることもできる。この種類の好適な第5のモノマーとしては、2,4−ビス(2−メチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−メトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−エチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−エトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−メチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−メトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−エチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−エトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジメトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジエトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、及び2,4−ビス(2,4−ジエチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジンが挙げられる。紫外線吸収オリゴマーの調製には、これらの第5のモノマーの組み合わせを使用することができる。
これらの第5のモノマーの多くは、様々な化学物質供給元から商業的に得ることができる。その他のものは、利用可能なヒドロキシル基(例えば、トリアジン基、ベンゾイル基、又はベンゾトリアゾール基に対しオルト位のフェノールヒドロキシル基以外)を有するUVAを、従来のエステル化法により(メタ)アクリル酸又はそれらの均等物で処理することにより調製できる。用語(メタ)アクリルは、アクリル及びメタクリルの両方を指す。入手可能なフェノール基(例えば、トリアジン、ベンゾイル、又はベンゾトリアゾール基に対しオルト位のフェノールヒドロキシル以外)を有するUVAの場合、フェノール基を炭酸エチレン又はエチレンオキシドで処理してヒドロキシエチル基を形成させ、次に従来のエステル化法を使用して(メタ)アクリル酸又はそれらの均等物により処理することができる。
本開示のオリゴマーのいくつかの実施形態において好適な第6のモノマーとしては、アクリル酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、及びフマル酸)、(メタ)アクリルアミド(例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−オクチルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−エチル−N−ジヒドロキシエチルアクリルアミド、及び前述のアクリルアミドのメタクリルアミド)、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート若しくはメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート若しくはメタクリレート、4−ヒドロキシブチル(hydroxybuyl)アクリレート若しくはメタクリレート、8−ヒドロキシオクチル(hydroxyocyl)アクリレート若しくはメタクリレート、又は9−ヒドロキシノニルアクリレート若しくはメタクリレート)が挙げられる。本開示の紫外線吸収オリゴマーの調製にはN−ビニルピロリドン及びN−ビニルカプロラクタムも有用であり得る。
いくつかの実施形態では、本開示による紫外線吸収オリゴマー及び/又は本開示による組成物における有用性は、式:
Figure 2017528537
により表される。
式中、X、V、R、及びRは、前述の実施形態のいずれかに定義されるとおりのものであり、y及びzは、上記の範囲のいずれかである。この式において二価の単位の順番表記は、単に便宜を目的としたものであり、かかるオリゴマーがブロックコポリマーであると規定することを意味するものではないことは理解されたい。かかる表記には、第1及び第2の二価の単位を有するランダムコポリマーも含まれる。かかる表記は、上記の第3、第4、第5、又は第6のいずれかの二価の単位もいずれかの順番で含み得る。
組成物に有用なオリゴマーを作製する重合反応は、追加のフリーラジカル開始剤の存在下で実施することができる。当該技術分野において広く知られかつ使用されているもの等のフリーラジカル反応開始剤を使用して、成分の重合を開始させてよい。好適なフリーーラジカル開始剤の例としては、アゾ化合物(例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、又はアゾ−2−シアノ吉草酸)、ヒドロペルオキシド(例えば、クメン、t−ブチル又はt−アミルヒドロペルオキシド)、ジアルキルペルオキシド(例えば、ジ−t−ブチル又はジクミルペルオキシド)、ペルオキシエステル(例えば、t−ブチルペルベンゾエート又はジ−t−ブチルペルオキシフタレート)、及びジアシルペルオキシド(例えば、過酸化ベンゾイル又はラウリルペルオキシド)が挙げられる。
フリーラジカル開始剤は、光開始剤であってもよい。有用な光開始剤の例としては、ベンゾインエーテル(例えば、ベンゾインメチルエーテル又はベンゾインブチルエーテル)、アセトフェノン誘導体(例えば、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン又は2,2−ジエトキシアセトフェノン)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、並びにアシルホスフィンオキシド誘導体及びアシルホスホナート誘導体(例えば、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ジフェニル−2,4,6−トリメチルベンゾイルホスフィンオキシド、イソプロポキシフェニル−2,4,6−トリメチルベンゾイルホスフィンオキシド、又はジメチルピバロイルホスホナート)が挙げられる。例えば、BASF(Florham Park,N.J.)の商品名「IRGACURE」などの、多くの光開始剤を利用できる。光開始剤は、重合を開始するために必要な光の波長が紫外線吸収性基によって吸収されないように選択され得る。
いくつかの実施形態では、重合反応は溶媒中で行われる。かかる成分は、任意の好適な濃度(例えば、反応混合物の総重量を基準として、約5重量%〜約80重量%)にて、反応媒質中に存在してよい。好適な溶媒の例示的な例としては、脂肪族及び脂環式炭化水素(例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン)、芳香族溶剤(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン)、エーテル(例えば、ジエチルエーテル、グリム、ジグリム、及びジイソプロピルエーテル)、エステル(例えば、エチルアセテート及びブチルアセテート)、アルコール(例えば、エタノール及びイソプロピルアルコール)、ケトン(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン)、ハロゲン化溶媒(例えば、メチルクロロホルム、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン、トリクロロエチレン、トリフルオロトルエン、及び、例えば、3M Company(St.Paul,MN)から商品名「HFE−7100」及び「HFE−7200」として入手可能なヒドロフルオロエーテル)、及びこれらの混合物が挙げられる。
重合は、有機フリーラジカル反応を実施するのに好適な任意の温度で行うことができる。特定の用途のための温度及び溶媒は、特定の反応開始剤及び所望の分子量の使用のために必要とされる、剤の溶解度、温度などの検討事項に基づいて、当業者が選択することができる。全ての開始剤及び全ての溶媒に好適な特定の温度を列挙するのは実践的ではないが、一般に好適な温度は、約30℃〜約200℃(いくつかの実施形態では、約40℃〜約100℃、又は約50℃〜約80℃)の範囲である。
フリーラジカル重合は、連鎖移動剤の存在下で実施してもよい。通常、本発明の組成物の調製に使用できる連鎖移動剤としては、ヒドロキシ置換メルカプタン(例えば、2−メルカプトエタノール、3−メルカプト−2−ブタノール、3−メルカプト−2−プロパノール、3−メルカプト−1−プロパノール、及び3−メルカプト−1,2−プロパンジオール(すなわち、チオグリセロール))、ポリ(エチレングリコール)置換メルカプタン、カルボキシ置換メルカプタン(例えば、メルカプトプロピオン酸又はメルカプト酢酸):アミノ置換メルカプタン(例えば、2−メルカプトエチルアミン);二官能性メルカプタン(例えば、ジ(2−メルカプトエチル)スルフィド);及び脂肪族メルカプタン(例えば、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、及びオクタデシルメルカプタン)が挙げられる。
当該技術分野において既知の技術を用い、例えば、反応開始剤の濃度及び活性、反応性モノマーそれぞれの濃度、温度、連鎖移動剤の濃度、並びに溶媒を調整することにより、コポリマーの分子量を制御することができる。
本開示のオリゴマーの任意の実施形態のいずれかにおける、第1の二価の単位、第2の二価の単位、及び、第3、第4、第5又は第6の二価の単位のいずれか、の重量比は、変更することができる。例えば、第1の二価の単位は、オリゴマーの全重量に対し5〜50(いくつかの実施形態では、10〜40又は10〜30)パーセントの範囲で紫外線吸収オリゴマーに存在し得る。第2の二価の単位は、オリゴマーの全重量に対し5〜95パーセントの範囲で存在し得る。いくつかの実施形態では、第2の二価の単位は、オリゴマーの全重量の最大で90、80、75、又は70重量パーセントの量で存在する。
紫外線吸収オリゴマー中に第3の二価の単位が存在するとき、第3の二価の単位は、オリゴマーの全重量に対し1〜25、2〜20、又は5〜15重量パーセントの範囲で存在し得る。
紫外線吸収オリゴマー中に第4の二価の単位が存在するとき、第4の二価の単位は、オリゴマーの全重量に対し5〜90、10〜90、20〜90、又は10〜50重量パーセントの範囲で存在し得る。紫外線吸収オリゴマー中に、少なくとも50、60、75、又は80パーセントの量で第4の二価の単位が存在するとき、かかるオリゴマーを、第4の二価の単位をより低い重量パーセンテージで含む別のオリゴマーと組み合わせて使用することが有用な場合もある。
紫外線吸収オリゴマー中に、第5の二価の単位が存在するとき、第1及び第5の二価の単位は、オリゴマーの全重量に対し5〜50(いくつかの実施形態では、10〜40又は10〜30)パーセントの範囲で紫外線吸収オリゴマー中に存在し得る。第5の二価の単位そのものは、オリゴマーの全重量に対し1〜25、2〜20、又は1〜15重量パーセントの範囲で存在し得る。
紫外線吸収オリゴマー中に第6の二価の単位が存在するとき、第6の二価の単位は、オリゴマーの全重量に対し1〜15、1〜10、又は1〜5重量パーセントの範囲で存在し得る。
本開示の組成物において、例えば、下記のフルオロポリマー組成物又は粘着剤組成物に、かかる紫外線吸収オリゴマーに加えて第2の異なるオリゴマーを含めることが有用であり得る。第2の異なるオリゴマーは、第2の二価の単位と、ペンダント型2,2,6,6−テトラメチルピペリジル基を含む少なくとも1個の第3の二価の単位とを含み、ペンダント型2,2,6,6−テトラメチルピペリジル基の窒素は、水素、アルキル、オキシ、アルコキシ、若しくはアルカノンにより置換され、あるいは第5の二価の単位は、ベンゾフェノン及びベンゾトリアゾールから選択された紫外線吸収基を含むペンダント型紫外線吸収基を含む。例えば、本開示による紫外線吸収オリゴマーが第3又は第5の二価の単位を全く含まないとき、第2の異なるオリゴマーも有用であり得る。これらの実施形態のいずれかにおいて、第2の異なるオリゴマーは、少なくとも1個の(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15個、又は少なくとも20個、最大で30、35、40、45、50、100、200、500、1000個、又は最大で1500個以上)の第2の二価の単位と、場合により少なくとも1個の(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15個、又は少なくとも20、最大で30、35、40、45、50、100、200個、又は最大で500個以上)第5の二価の単位と、場合により少なくとも1個(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15個、又は少なくとも20個、最大で30、35、40、45、50、100、200個、又は最大で500個以上)の第3の二価の単位を含み得る。第4の二価の単位も有用であり得る。第5、第2、第3、及び第4の二価の単位は、紫外線吸収オリゴマーについて前述した実施形態のいずれかに記載のとおりのものであり得る。第3又は第5の二価の単位は、第2のオリゴマーの全重量に対し5〜50(いくつかの実施形態では、10〜40又は10〜30)パーセントの範囲で第2の異なるオリゴマーに存在し得る。第2の二価の単位は、第2のオリゴマーの全重量に対し5〜95パーセントの範囲で第2の異なるオリゴマー中に存在し得る。いくつかの実施形態では、第2の二価の単位は、第2のオリゴマーの全重量に対し最大で90、80、75、又は70重量パーセントの量で第2の異なるオリゴマー中に存在する。2種の異なるペンダント型紫外線吸収基を有する2種の異なる紫外線吸収オリゴマーの混合物は、いくつかの場合に性能を向上させるのに有用であり得る。更に、国際公開第2014/100580号(Olson et al.)に示されるとおり、オリゴマーが第4の二価の単位を高重量パーセンテージで含む場合、結果として、組成物に主として第2の二価の単位を有する第2のオリゴマーを含む組成物から製造されたフィルムの色味、ヘーズ、又は連続性がある程度不均一となり、予想外なことに不均一な色、ヘーズ、及び厚みを有するフィルムがもたらされる。
いくつかの実施形態では、本開示の組成物は、フルオロポリマーと、紫外線吸収オリゴマーと、場合により前述の実施形態のいずれかによる第2の異なるオリゴマーと、を含む。フルオロポリマーは、通常、1種以上の完全にフッ素化された又は部分フッ素化されたモノマー(例えば、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン(vinylidiene fluoride)、ヘキサフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、トリフルオロエチレン、トリフルオロクロロエチレン、及び任意の有用な比でのこれらの組み合わせ)を重合させることにより得られるフッ素化した熱可塑性物質である。本開示の実施に有用なフルオロポリマーは、通常、少なくともある程度の結晶化度を有する。いくつかの実施形態では、本開示の実施に有用なフルオロポリマーは、30,000グラム/モル〜1,000,000グラム/モル以上の範囲の平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、重量平均分子量は、少なくとも40,000又は50,000グラム/モル、最大で500,000、600,000、700,000、800,000、又は最大で900,000グラム/モルである。有用なフルオロポリマーとしては、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー(FEP)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデンコポリマー(THV)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、これらの配合物、並びに、これらと他のフルオロポリマーの配合物が挙げられる。別の有用なフルオロポリマーは、様々な有用な割合の(例えば、90:10などの、50:50〜95:5の割合でのPVDF:HFP範囲)PDVF及びヘキサフルオロプロピレン(HFP)ブレンドである。いくつかの実施形態では、本開示の組成物は、組成物の全重量に対し少なくとも50、60、70、80、85、90、95、又は96重量パーセントの量でフルオロポリマーを含む。いくつかの実施形態では、本開示の組成物は、組成物の全重量に対し95重量パーセント超の量でフルオロポリマーを含む。いくつかの実施形態では、本開示による組成物は、組成物の全重量に対し最大で99.5、99、又は98重量パーセントの量でフルオロポリマーを含む。
上記のフルオロポリマー及びオリゴマーを含む組成物は、非フッ素化物質も含み得る。例えば、組成物は、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)ポリマー、あるいはメチルメタクリレートとC〜Cアルキルアクリレート若しくはメタクリレートとのコポリマーを含み得る。PMMAポリマー又はコポリマーは、少なくとも50,000グラム/モル、75,000グラム/モル、100,000グラム/モル、120,000グラム/モル、125,000グラム/モル、150,000グラム/モル、165,000グラム/モル、又は180,000グラム/モルの重量平均分子量を有し得る。PMMAポリマー又はコポリマーは、500,000グラム/モル以下、いくつかの実施形態では、400,000グラム/モル以下、いくつかの実施形態では、250,000グラム/モル以下の重量平均分子量を有し得る。いくつかの実施形態では、ポリビニリデンフルオリド及びポリ(メチルメタクリレート)のブレンドが有用であり得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるオリゴマーは、PVDFとPMMAとのブレンドを含むフィルムに有用であり得る。これらの実施形態において、通常、PMMAについては、PVDF及びPMMAの全重量に対し10%〜25%の範囲で、いくつかの実施形態では、15%〜25%又は10%〜20%の範囲でブレンド中に存在させることが有用である。PMMAを更に多量(例えば、PVDF及びPMMAの全重量に対し50%より多量)に含有するフィルムは、通常、10重量%〜25重量%のPMMAをブレンドされたPVDFを含有するフィルムと比べ、耐光性に劣り、引火性が高く、可撓性に劣る。国際公開第2014/100580号(Olson et al.)の実施例15〜17に示すとおり、本開示の紫外線吸収オリゴマーが、PMMAが10重量%〜25重量%の範囲でフィルムブレンドに存在するPVDFとPMMAとのフィルムブレンドに使用されるとき、紫外線への曝露後の本明細書に開示される紫外線吸収オリゴマーの保持は、オリゴマーは含むがPMMAは含まないPVDFフィルムと比べ、驚くべきことに優れていた。したがって、本開示は、ポリビニリデンフルオリドとポリ(メチルメタクリレート)とのブレンドと、紫外線吸収オリゴマーと、場合により第2のオリゴマーとを含む組成物を提供する。ポリ(メチルメタクリレート)が、ポリビニリデンフルオリド及びポリ(メチルメタクリレート)の全重量に対し10重量%〜25重量%の範囲でブレンドに存在するとき、ブレンド中のポリ(メチルメタクリレート)のパーセンテージは、ポリビニリデンフルオリド及びポリ(メチルメタクリレート)と比較して限られており、オリゴマーの存在が反映されない。本開示の紫外線吸収オリゴマーが、メチルメタクリレートに由来する第2の二価の単位を含有する場合でさえ、オリゴマーは、ポリ(メチルメタクリレート)のパーセンテージに関係しない。
本開示による組成物は、通常、フルオロポリマー、単一種のオリゴマー、又は複数種のオリゴマーと、何らかの非フッ素化ポリマーとのブレンドを含む。「ブレンド」は、本開示のフルオロポリマー及びオリゴマーが別々の区別され得る領域に位置するのではないことを意味する。換言すれば、オリゴマーは、通常、組成物全体に分散しており、コア−シェルポリマー粒子などの場合のように分離されない。同様にして、「ブレンド」により、フルオロポリマーと紫外線吸収オリゴマー(複数可)とは別個の構成成分であるとして理解されたい。ブレンドの構成成分は、通常、互いに共有結合してはいない。フルオロポリマーにグラフト化された紫外線吸収モノマーは、本明細書に記載のフルオロポリマーとオリゴマー(複数可)とのブレンドを構成しない。多くの実施形態において、組成物の構成成分は、驚くべきことに相溶性であり、かつ組成物は、構成成分が互いにブレンドされたときに明らかに均一である。
本開示の組成物は、有機溶媒を含有し得る。フルオロポリマー及びオリゴマーを溶解させることのできる任意の溶媒が有用であり得る。不揮発性成分(すなわち、溶媒以外の成分)は、任意の好適な濃度で溶媒中に存在し得る。例えば、不揮発性成分は、組成物と溶媒との全重量に対し約5重量パーセント〜約90重量パーセント、約30重量パーセント〜約70重量パーセント、又は約40重量パーセント〜65重量パーセントの範囲で存在し得る。好適な溶媒の例としては、脂肪族及び脂環式炭化水素(例えば、ヘキサン、ヘプタン、及びシクロヘキサン)、芳香族溶媒(例えば、ベンゼン、トルエン、及びキシレン)、エーテル(例えば、ジエチルエーテル、グリム、ジグリム、及びジイソプロピルエーテル)、エステル(例えば、酢酸エチル、及び酢酸ブチル)、アルコール(例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、及び1−メトキシ−2−プロパノール)、及びケトン(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン)が挙げられる。いくつかの実施形態では、溶媒は、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、1−メトキシ−2−プロパノール、イソプロパノール、及びトルエンのうちの少なくとも1つを含む。本開示の組成物のフィルム(例えば、フルオロポリマーを含む)からは、溶媒を除去することができる。
有利なことに、本開示のオリゴマー及びフルオロポリマーは本開示の組成物に相溶性であり、有機溶媒なしに組成物を配合可能である。したがって、いくつかの実施形態では、組成物は、揮発性有機溶媒を本質的に含まない。揮発性有機溶媒は、通常、大気圧下にて最高で150℃の沸点を有する。これらの例としては、エステル、ケトン、及びトルエンが挙げられる。「揮発性有機溶媒を本質的に含まない」は、(例えば、それまでの合成工程から持ち越された、又は市販のモノマーに含まれる)揮発性有機溶媒が、組成物の全重量に対し最高で2.5(いくつかの実施形態では、最高で2、1、0.5、0.1、0.05、又は0.01)重量パーセント存在し得ることを意味し得る。有利なことに、本明細書の組成物及びそれらのフィルムは、有機溶媒を除去する高額な製造工程を伴わずに作製可能である。
有利なことに、従来の装置でオリゴマー及びフルオロポリマーを溶融加工、調合、混合、又は粉砕することができる。好都合なことに、フルオロポリマー中に相対的に高濃度で紫外線吸収オリゴマーを含む、均一なマスターバッチ組成物が作製され得る。このマスターバッチ組成物を押し出し(例えば、単軸又は二軸押出機で)、フィルムを形成することができる。押し出し後、組成物をペレット化又は粒状化することもできる。次に、このマスターバッチ組成物を追加のフルオロポリマー又は非フッ素化ポリマー(例えば、PMMA)と押し出し混練し、フィルムを形成することができる。
紫外線への耐性を向上させるため、本開示の組成物に他の安定剤を加えてもよい。これらの例としては、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)及び抗酸化剤が挙げられる。第3の二価の単位が、上記の紫外線吸収オリゴマー中に、又は組成物の第2の異なるオリゴマー物中に存在しない場合、従来のHALSを組成物に添加してもよい。いくつかの好適なHALSとしては、ピペリジン上の窒素原子がアルキル又はアシルにより非置換又は置換され得るテトラメチルピペリジン基が挙げられる。好適なHALSとしては、デカン二酸、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチルオキシ)−4−ピペリジニル)エステル、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバカート、8−アセチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ(4,5)−デカン−2,5−ジオン、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジンスクシナート)、及びビス(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバカート(secacate)が挙げられる。好適なHALSとしては、例えば、BASFから商品名「CHIMASSORB」で入手可能なものが挙げられる。抗酸化剤の例としては、商品名「IRGAFOS 126」、「IRGANOX 1010」及び「ULTRANOX 626」でBASF(Florham Park,N.J.)から入手可能なものが挙げられる。存在する場合、これらの安定化剤は、本開示の組成物中に任意の有効量で含有させることができ、通常、組成物の全重量に対し最高5、2〜1重量パーセント、及び通常、少なくとも0.1、0.2、又は0.3重量パーセント含有させることができる。いくつかの組成物では、例えば、耐食鋼製ではない加工装置を腐食から保護するにあたり、カルサイトも有用な添加剤であり得る。
本開示の組成物のいくつかの実施形態では、組成物は、多層フィルムの1つ以上の膜に含有させることができる。多層フィルムは、通常、フィルムの厚み方向に1つ以上の層を有する任意のフィルムである。例えば、多層フィルムは、少なくとも2又は3層、最大で10、15、又は20層を有し得る。いくつかの実施形態では、組成物は、本開示の組成物の単層(又は複数の層)と、金属層とを有し得るミラーフィルムに含まれ得る。いくつかの実施形態では、組成物は、例えば、米国特許出願公開第2009/0283144号(Hebrink et al.)及び同第2012/0011850号(Hebrink et al.)に記載のものなどの、多層光学フィルム(すなわち、光学積層体を有するもの)に含めることができる。多層光学フィルムは、例えば、少なくとも100、250、500、又は更には少なくとも1000の光学層を有し得る。このような多層光学フィルムは、紫外線反射鏡、可視光反射鏡、赤外線反射鏡、又はこれらの任意の組み合わせ(例えば、広帯域反射鏡)として有用であり得る。これら実施形態のうちのいくつかでは、多層光学フィルムは、選択された光起電電池の吸収帯域幅に対応する波長の範囲にわたる平均光の少なくとも主要部分を反射し、光起電電池の吸収帯域幅の外側の光の主要部分は反射しない。他の実施形態では、多層光学フィルムを金属層と組み合わせて、広帯域反射鏡とすることもできる。いくつかの実施形態では、本開示による組成物は、例えば、回帰反射型シートとして有用であり得る。
本開示の組成物における紫外線吸収オリゴマーとフルオロポリマーの相溶性の有益さについての観点から、本開示は、組成物の製造方法及びフィルムの製造方法を提供する。組成物の製造方法は、紫外線吸収オリゴマーと、場合により第2のオリゴマーとを、フルオロポリマーと混合して、組成物を製造することを含む。フィルムの製造方法は、少なくともフルオロポリマーと、紫外線吸収オリゴマーと、場合により第2のオリゴマーとのブレンドを含む本開示の組成物を準備すること、かかる組成物をフィルムに押し出すこと、を含む。かかる方法は、組成物に追加のフルオロポリマー又は非フッ素化ポリマー(例えば、組成物がマスターバッチ組成物である場合)をブレンドした後、組成物をフィルムに押し出すことも含み得る。
いくつかの実施形態では、本開示の組成物は、可視光及び赤外光の両方に対して透過性である。本明細書で使用するとき、用語「可視光及び赤外線を透過する」とは、垂直軸に沿って測定した際にスペクトルの可視光及び赤外線部分の範囲の平均透過率が少なくとも75%(いくつかの実施形態では、少なくとも約80、85、又は90、92、95、97又は98%)であることを意味することができる。いくつかの実施形態では、組成物は、垂直軸に沿って測定したとき、400nm〜1400nmの範囲に対しては少なくとも約75%(いくつかの実施形態では、少なくとも約80、85、90、92、95、97、又は98%)の平均透過率を有する。
本開示の組成物には、紫外線吸収オリゴマーと、場合により第2の異なるオリゴマーとを有用な量範囲で含めることができる。例えば、紫外線吸収オリゴマーは、組成物の全重量に対し最大約25重量パーセントで組成物中に存在させてよい。いくつかの実施形態では、前述の実施形態のいずれかに記載の第2の異なるオリゴマーは、組成物の全重量に対し最大で10重量%の量で組成物に存在する。紫外線吸収オリゴマー及び第2の異なるオリゴマーが両方存在するとき、これら2つは、組成物の全重量に対し合わせて最大で25重量パーセントの量で存在する。紫外線吸収オリゴマー(複数可)の有用な量は、組成物の全重量に対し1〜25、2〜20、3〜15、又は4〜10重量パーセントとすることができる。以下実施例に示すとおり、この範囲で紫外線吸収オリゴマーを含む組成物は、紫外線の吸収に極めて効果的であり、紫外線保護は、耐候性試験又は熱及び水分への曝露後でさえ維持された。これは、ポリマー製紫外線吸収剤は、組成物において100部当たり30〜60部で最も有用であるとする、特開2001−19895号(2001年1月23日公開)では予想外である。紫外線吸収基(つまり活性UVA)の有用な量は、組成物の全重量に対し0.5〜15、0.5〜10、1〜7.5、又は2〜5重量パーセントであり得る。
本開示の組成物における紫外線吸収オリゴマーと、フルオロポリマーとの相溶性が組成物の押し出し混練を可能にすることについての有益さは、例えば、UVAとフルオロポリマーとを含む多くの組成物では見られない。例えば、化合物は、式
Figure 2017528537
で表されるが
[式中、RはC1〜20アルキル又はアリールであり、R、R、R、及びRは水素、C1〜5アルキル、ヒドロキシルであり、又はアリールは、ポリマーブレンドにおいて有用なUVAであると言われている(例えば、特開2001−001478号(2001年1月9日公開を参照)]、この構造を示す以下の比較例1は、PVDF及びHFPと混合したとき、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(2’−エチル)ヘキシル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンが耐候試験への曝露後に紫外線保護をもたらさなかったことを示す。同様にして、商品名「TINUVIN 1600」でBASF(Florham Park,NJ)から得られるトリアジン紫外線吸収剤をPVDFと押し出し混練したところ、得られたストランドは非常にヘーズが高く、かつペレット化が困難であった。
更に、これまでに、アクリロイル又はメタクリロイル官能性2−ヒドロキシベンゾフェノン又は2−ヒドロキシフェニル−2H−ベンゾトリアゾールの高分子量PMMAへの組み込みが提案されているものの、非共有結合的に結合させたUVAと同程度の低耐候性が観察されている(米国特許出願第2010/0189983号(Numrich et al.)。対象的に、本開示のオリゴマーは、以下の実施例に記載の方法による耐候性試験後にも、可視光透過率を高く保持しており、かつ、紫外線透過率は低いままであることにより示されるとおり、優れた耐候性を有する。
紫外線への曝露後の、本明細書に開示される紫外線吸収オリゴマーの保持は、一般に、従来の紫外線吸収剤を同一条件に曝露した後に保持されるものよりも十分優れており、ペンダント型2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル基を有する第3の二価の単位を紫外線吸収オリゴマーに更に含有させるとき、及び/又は組成物が第2及び第3の二価の単位を含む第2の異なるオリゴマーを含むとき、紫外線への曝露後の紫外線吸収オリゴマーの保持は更に良好となり得る。
本開示によるオリゴマーも有用であり、例えば、粘着剤に有用である。PSAは、(1)強力でかつ永久的な粘着力、(2)指圧以下の圧力による接着力、(3)被着体を保持する十分な能力、及び(4)被着体からきれいに取り外すのに十分な結合力を含む特性を有することが、当業者には周知である。PSAとして良好に機能することが分かっている材料は、必要な粘弾性特性を呈して、粘着、剥離接着、及び剪断保持力の所望のバランスをもたらすように設計及び処方されたポリマーである。
粘着剤を識別するための有用な1つの方法は、Dahlquist基準である。この基準は、「Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology」,Donatas Satas(Ed.),2nd Edition,p.172,Van Nostrand Reinhold,New York,NY,1989に記載されるように、感圧性接着剤を、1×10−6cm/ダインを超える1秒クリープコンプライアンスを有する接着剤として定義する。あるいは、弾性率は1次近似まではクリープコンプライアンスの逆数であるので、感圧性接着剤は、約1×10ダイン/cm(0.1MPa)未満の貯蔵弾性率を有する接着剤として定義されてもよい。
本開示による紫外線吸収オリゴマーを含有し得る有用な種類のPSAの例としては、アクリル、シリコーン、ポリイソブチレン、尿素、天然ゴム、合成ゴム(例えば、スチレン又は置換スチレンをAブロックとし、ポリブタジエン、水素化ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素化ポリイソプレン、又はこれらの組み合わせをBブロックとするコポリマーであるABAトリブロックコポリマー)、及びこれらの組み合わせが挙げられる。本開示による紫外線吸収オリゴマーを組み込むことのできるいくつかの有用な市販のPSAとしては、Adhesive Research,Inc.(Glen Rock,PA)から商品名「ARclear 90453」及び「ARclear 90537」で入手可能なものなどの紫外線硬化性PSA、並びに3M Company(St.Paul,MN)から商品名「OPTICALLY CLEAR LAMINATING ADHESIVE 8171」、「OPTICALLY CLEAR LAMINATING ADHESIVE 8172」及び「OPTICALLY CLEAR LAMINATING ADHESIVE 8172P」で入手可能な、光学的に透明なPSAが挙げられる。
いくつかの実施形態では、本開示の紫外線吸収オリゴマーの組み込まれたPSA組成物は流動せず、接着剤のボンドラインを通っての酸素及び水分の浸透速度を低減又は最小とするのに十分なバリア特性を有する。同様にして、PSA組成物は、一般に、可視光及び赤外光に対して透過性であり、可視光の透過(例えば、窓用フィルムを介した透過)、又は可視光の吸着(例えば、光起電力電池による吸着)に干渉しない。PSAは、垂直軸に沿って測定すると、スペクトルの可視部分にわたって少なくとも約75%(一部の実施形態では、少なくとも約80、85、90、92、95、97又は98%)の平均透過率を有する。いくつかの実施形態では、PSAは、垂直軸に沿って測定したとき、400nm〜1400nmの範囲に対しては少なくとも約75%(いくつかの実施形態では、少なくとも約80、85、90、92、95、97、又は98%)の平均透過率を有する。
いくつかの実施形態では、本開示の有用なPSA組成物は、最高で50,000psi(3.4×10Pa)の弾性率(引張係数)を有する。引張弾性率は、例えば、商品名「INSTRON5900」でInstron(Norwood,MA)から入手可能な試験システムなどの引張試験機により測定可能である。いくつかの実施形態では、PSAの引張係数は、最大で40,000、30,000、20,000、又は10,000psi(2.8×10Pa、2.1×10Pa、1.4×10Pa、又は6.9×10Pa)である。
いくつかの実施形態では、本開示の紫外線吸収オリゴマーを含むPSA組成物はアクリルPSAである。本明細書で使用するとき、用語「アクリル」又は「アクリレート」は、アクリル又はメタクリル基の少なくとも1つを有する化合物を含む。有用なアクリルPSAは、例えば、少なくとも2つの異なるモノマー(上記のとおりの第2及び第6のモノマー)を組み合わせることにより製造できる。好適な第2のモノマーの例としては、2−メチルブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、アクリル酸ラウリル、n−デシルアクリレート、4−メチル−2−ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、イソノニルアクリレート、及び前述のアクリレートのメタクリレートが挙げられる。好適な第6のモノマーの例としては、(メタ)アクリル酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、及びフマル酸)、(メタ)アクリルアミド(例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−オクチルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−エチル−N−ジヒドロキシエチルアクリルアミド、及び前述のアクリルアミドのメタクリルアミド)、(メタ)アクリレート(例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート若しくはメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、t−ブチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、及び前述のアクリレートのメタクリレート)、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、α−オレフィン、ビニルエーテル、アリルエーテル、スチレンモノマー、又はマレエートが挙げられる。上記の紫外線吸収オリゴマーとして、同じ第2の二価の単位と、場合により、同じ第6の二価の単位と、を粘着剤に含有させることは有用であり得る。
アクリルPSAはまた、処方に架橋剤を含めることによっても作製され得る。架橋剤の例としては、共重合させることのできる多官能性エチレン性不飽和モノマー(例えば、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリトリトールテトラアクリレート、及び1,2−エチレングリコールジアクリレート)、励起状態で水素を引き抜き可能なエチレン性不飽和化合物(例えば、アクリル化ベンゾフェノン、例えば、米国特許第4,737,559号(Kellen et al.)、Sartomer社(Exton,PA)から入手可能なp−アクリルオキシ−ベンゾフェノン、米国特許第5,073,611号(Rehmer et al.)に記載の、p−N−(メタクリロイル−4−オキサペンタメチレン)−カルバモイルオキシベンゾフェノン、N−(ベンゾイル−p−フェニレン)−N’−(メタクリルオキシメチレン)−カルボジイミド、及びp−アクリルオキシ−ベンゾフェノンを含むモノマー)、オレフィン系不飽和を本質的に含まず、かつ、例えば、上記の第6のモノマーカルボン酸基と反応させることのできる、非イオン性架橋剤(例えば、1,4−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ベンゼン、4,4−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン、1,8−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)オクタン、1,4−トリレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、N,N’−ビス−1,2−プロピレンイソフタルアミド、ジエポキシド、二無水物、ビス(アミド)、及びビス(イミド))、並びにオレフィン系不飽和を本質的に含まず、かつ、第1及び第2のモノマーと非共重合性であり、励起状態で水素を引き抜くことのできる非イオン性架橋剤(例えば、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシ)フェニル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(3,4−ジメトキシ)フェニル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(3,4,5−トリメトキシ)フェニル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(2,4−ジメトキシ)フェニル)−s−トリアジン、米国特許第4,330,590号(Vesley)に記載の2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(3−メトキシ)フェニル)−s−トリアジン、米国特許第4,329,384号(Vesley)に記載の2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ナフテニル−s−トリアジン及び2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシ)ナフテニル−s−トリアジン)が挙げられる。
典型的には、第2のモノマーは、100部のコポリマーの全重量基準で80〜100重量部(pbw)の量であり、第6のモノマーは、100部のコポリマーの全重量基準で0〜20pbwの量である。モノマーの一体化した重量基準で0.005〜2重量パーセント、例えば約0.01〜約0.5重量パーセント又は約0.05〜0.15重量パーセントの量で架橋剤を使用することができる。
本開示の実施に有用なアクリル系PSAを、例えば、溶剤を使用する又は無溶剤での、バルク、フリーラジカル重合法(例えば、加熱、電子線照射、又は紫外線照射を用いる)により作製することができる。このような重合は、典型的には重合開始剤(例えば、光開始剤又は熱開始剤)により促進される。好適な重合開始剤の例としては、紫外線吸収オリゴマーの調製について上記したものが挙げられる。重合開始剤がモノマーの重合の促進に有効な量(例えば、全モノマー含量100部基準で0.1重量部〜約5.0重量部又は0.2重量部〜約1.0重量部)で使用される。
光架橋剤を使用する場合には、被覆された接着剤を、約250nm〜約400nmの波長を有する紫外線照射に曝露することができる。接着剤の架橋に必要とされる波長のこの範囲の放射エネルギーは、約100ミリジュール/cm〜約1,500ミリジュール/cm、又は特に、約200ミリジュール/cm〜約800ミリジュール/cmである。
有用な無溶剤の重合方法が米国特許第4,379,201号(Heilmann et al.)で記述されている。最初に、被覆可能なベースシロップを形成させるのに充分な時間にわたって混合物を紫外線照射に曝露し、続いて架橋剤と、光開始剤の残りとを添加することにより、第2及び第6のモノマーの混合物を、光開始剤の一部と重合させることができる。次いで、架橋剤を含有するこの最終シロップ(例えば、No.4LTVスピンドルにより1分当たり60回転で測定すると、23℃で約100センチポワズ〜約6000センチポワズのブルックフィールド粘度を有することもある)を、第2のポリマーフィルム基材上に被覆することができる。シロップを基材上、例えばポリマーフィルム上に被覆したならば、不活性な環境(例えば、酸素を除いた、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、及びアルゴン)で更なる重合及び架橋を行うことができる。シリコーン処理した、紫外線照射又は電子線に対し透明なPETフィルムなどのポリマーフィルムで、光活性なシロップの層を被覆し、空気中でフィルムに照射することにより、充分に不活性な雰囲気を得ることができる。
PSAは、一般に、高分子量ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、本開示の組成物における粘着剤中のアクリルポリマーは、少なくとも300,000グラム/モルの数平均分子量を有する。数平均分子量が300,000グラム/モル未満だと、耐久性の低いPSAが生成され得る。いくつかの実施形態では、PSAの数平均分子量は、300,000〜3×10、400,000〜2×10、500,000〜2×10、又は300,000〜1×10グラム/モルの範囲である。したがって、いくつかの実施形態では、紫外線吸収オリゴマーは、最大で粘着剤の約半分の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、紫外線吸収オリゴマーは、粘着剤の数平均分子量の1/3、1/4、又は1/10の数平均分子量を有する。
本開示の組成物は、様々なアウトドア用途に有用であり得る。例えば、本開示の組成物は、例えば、交通標識若しくはその他の標識用の最上層、その他のグラフィックフィルム(例えば、建造物又は自動車の外装用)、屋根ふき材若しくはその他の建築用フィルム、又は窓用フィルムにおける、あるいはこれらのフィルムのいずれかのためのPSA層として有用であり得る。
本開示の組成物は、例えば、ソーラーデバイスの封入に有用である。いくつかの実施形態では、組成物(例えば、フィルム又は粘着剤の形態)は、光起電力電池の上、上側、又は周囲に配置される。したがって、本開示は、組成物(例えば、フィルム形態)が、光起電力デバイスのトップシートとして使用される、本開示の組成物を含む光起電力デバイスを提供する。光起電力デバイスとしては、太陽エネルギーを電気に変換する固有の吸収スペクトルを有する様々な材料を用い開発された、光起電力電池が挙げられる。それぞれの種類の半導体材料は、特有のバンドギャップエネルギーを有しており、ある光の波長において最も効率的に光を吸収し、又はより正確には、電磁放射線を太陽光スペクトル部分にわたって吸収する。本開示による組成物は、通常、例えば、光起電力電池による可視光及び赤外光の吸収に干渉しない。いくつかの実施形態では、組成物は、垂直軸に沿って測定したとき、光の波長行に対し少なくとも約75%(いくつかの実施形態では、少なくとも約80、85、90、92、95、97、又は98%)の平均透過率を有する。太陽電池の製造に使用される材料及びこれらの太陽光吸収帯端波長の例としては、結晶性シリコン単接合(約400nm〜約1150nm)、非晶質シリコン単接合(約300nm〜約720nm)、リボンシリコン(約350nm〜約1150nm)、CIS(銅インジウムセレン化物)(約400nm〜約1300nm)、CIGS(銅インジウムガリウム二セレン化物)(約350nm〜約1100nm)、CdTe(約400nm〜約895nm)、GaAsマルチ接合(約350nm〜約1750nm)が挙げられる。これらの半導体材料の吸収帯域の左側の短波長端は、通常、300nm〜400nmの間である。有機光起電力電池も有用であり得る。当業者であれば、独自の固有の長波長吸収帯端を有する、より効率的な太陽電池のための新しい材料が開発されていることを理解する。いくつかの実施形態では、本開示の組成物を含む光起電力デバイスは、CIGSセルを含む。いくつかの実施形態では、アセンブリが適用される光起電力デバイスは、可撓性フィルム基材を含む。
本開示による組成物(例えば、フィルムの形態)は、バリア積層体用の基材として使用でき(例えば、米国特許出願公開第2012/0227809号(Bharti et al.)、又は光学的に透明な接着剤、例えば、粘着剤(PSA)を使用してバリア積層体に取り付けることができる(例えば、米国特許出願公開第2012/0003451号(Weigel et al.)を参照されたい)。トップシートをバリア積層体に取り付けるのに有用なPSAとしては、上記のいずれかの特徴を有し得る本開示の紫外線吸収オリゴマーを挙げることができる。いくつかの実施形態では、トップシート及びバリアフィルムアセンブリは、封入材により光起電力セルに取り付けられる。他の封入材が有用であり得るが、いくつかの実施形態では、封入材はエチレン酢酸ビニルである。
本開示の一部実施形態
第1の実施形態では、本開示は、フルオロポリマーと、紫外線吸収オリゴマーとのブレンドを含む組成物を提供し、かかる紫外線吸収オリゴマーは、
式:
Figure 2017528537
により表される第1の二価の単位と、
式:
Figure 2017528537
により表される第2の二価の単位と、を含む
[式中、
各Rは、独立に、水素又はメチルであり、
Vは、O又はNHであり、
Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、アルキレン又はアルキレンオキシは1〜10個の炭素原子を有し、かつ、場合により、1個以上の−O−基が導入されており、場合によりヒドロキシル基で置換されており、かつ
は、1〜4個の炭素原子を有するアルキルである]。
第2の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーが、式:
Figure 2017528537
により表される第3の二価の単位を更に含む、第1の実施形態の組成物である
[式中、
は、独立に、水素又はメチルであり、
Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、アルキレン又はアルキレンオキシは1〜10個の炭素原子を有し、かつ、場合により、1個以上の−O−基が導入されており、場合によりヒドロキシル基で置換されており、
Vは、O又はNHであり、かつ
は、水素、アルキル、オキシ、アルコキシ、又はアルカノンである]。
第3の実施形態では、本開示は、式中、Xが結合である第2の実施形態の組成物を提供する。
第4の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーが、式:
Figure 2017528537
により表される第5の二価の単位を更に含む、第1の実施形態〜第3の実施形態のいずれか一形態の組成物を提供する
[式中、
は、独立に、水素又はメチルであり、
Vは、O又はNHであり、
Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、アルキレン又はアルキレンオキシは1〜10個の炭素原子を有し、かつ、場合により、1個以上の−O−基が導入されており、場合によりヒドロキシル基で置換されており、
Rは、1〜4個の炭素原子を有するアルキルであり、
nは、0又は1であり、かつ
Zは、場合によりヒドロキシル、アルキル、ハロゲン、若しくはヒドロキシルで置換されたベンゾイル基、又は場合により1個以上のハロゲンで置換された2H−ベンゾトリアゾール−2−イル基である]。
第5の実施形態では、本開示は、式中、Zが、場合により1個以上のハロゲンで置換された2H−ベンゾトリアゾール−2−イル基である、第4の実施形態の組成物である。
第6の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーが、式
Figure 2017528537
により表された第4の二価の単位を更に含む、第1〜第5の実施形態のいずれか1つに記載の組成物を提供する[式中、Rfは、場合により1個の−O−基が導入されており、1〜8個の炭素原子を有するフルオロアルキル基を表し、又はRfはポリフルオロポリエーテル基を表し、
は、独立に、水素又はメチルであり、
Qは、結合、−SO−N(R)−、又は−C(O)−N(R)−であり、Rは1〜4個の炭素原子を有するアルキル又は水素であり、かつ
mは、0〜10の整数である]。
第7の実施形態では、本開示は、組成物中の紫外線吸収オリゴマーが、組成物の全重量に対し1重量パーセント〜25重量パーセントの範囲の量である第1〜第6のいずれか1つの形態に記載の組成物を提供する。
第8の実施形態では、本開示は、式中、第2の二価の単位においてR及びRが両方メチルである、第1〜第7の実施形態のいずれかに記載の組成物を提供する。
第9の実施形態では、本開示は、第2の二価の単位と、
窒素が水素、アルキル、アルコキシ、若しくはアルカノンで置換されたペンダント型2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル基を含む、第3の二価の単位、又は
ベンゾフェノン及びベンゾトリアゾールから選択されたペンダント型紫外線吸収基を含む、第5の二価の単位、のうち少なくとも1つと、を含む、第2の異なるオリゴマーを更に含む、第1〜第8の実施形態のいずれかに記載の組成物を提供する。
第10の実施形態では、本開示は、第2の異なるオリゴマーが、20,000グラム/モル未満の数平均分子量を有し、かつR及びRが両方メチルである、第9の実施形態の組成物を提供する。
第11の実施形態では、本開示は、第2の異なるオリゴマーが、組成物の全重量に対し最大で10重量%の量で組成物中に存在する、第9又は第10の実施形態に記載の組成物を提供する。
第12の実施形態では、本開示は、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル基、ベンゾフェノン基、又はベンゾトリアゾール基が、組成物の全重量に対し最大で5重量%の量で組成物中に存在し得る、第11の実施形態に記載の組成物を提供する。
第13の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマー及び第2の異なるオリゴマーが、組成物の全重量に対し最大で25重量パーセントの量で組成物中に存在する、第9〜第12の実施形態のいずれか一形態に記載の組成物を提供する。
第14の実施形態では、本開示は、ブレンドがポリ(メチルメタクリレート)を更に含む、第1〜第13の実施形態のうちいずれか一形態を提供する。
第15の実施形態では、本開示は、フルオロポリマーがポリビニリデンフルオリドを含み、ポリ(メチルメタクリレート)が、ポリビニリデンフルオリド及びポリ(メチルメタクリレート)の全重量に対し10重量パーセント〜25重量パーセントの量で組成物中に存在する、第14の実施形態の組成物を提供する。
第16の実施形態では、本開示は、ポリ(メチルメタクリレート)が、少なくとも100,000グラム/モルの数平均分子量を有する、第14又は第15の実施形態の組成物を提供する。
第17の実施形態では、本開示は、フルオロポリマーが、組成物の全重量に対し少なくとも70重量パーセントの量でブレンド中に存在する、第1〜第16の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を提供する。
第18の実施形態では、本開示は、フルオロポリマーが、組成物の全重量に対し少なくとも90重量パーセントの量でブレンド中に存在する、第1〜第17の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を提供する。
第19の実施形態では、本開示は、第1の二価の単位が、組成物の全重量に対し0.5重量パーセント〜5重量パーセントの範囲の量で組成物中にある、第1〜第18の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を提供する。
第20の実施形態では、本開示は、ヒンダードアミン系光安定剤を更に含む、第1〜第19の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を提供する。
第21の実施形態では、本開示は、組成物がフィルムの形態である、第1〜第20の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を提供する。
第22の実施形態では、本開示は、組成物が押し出しフィルムである、第21の実施形態に記載の組成物を提供する。
第23の実施形態では、本開示は、組成物が揮発性有機溶媒を本質的に含まない、第1〜第22の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を提供する。
第24の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーが、20,000グラム/モル未満の数平均分子量を有し、かつ、R及びRが両方共メチルである、第1〜第23の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を提供する。
第25の実施形態では、本開示は、フルオロポリマーが、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリドコポリマー、又はポリビニリデンフルオリドからなる群から選択される、第1〜第24の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を提供する。
第26の実施形態では、本開示は、フィルムが多層フィルムである、第1〜第25の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を提供する。
第27の実施形態では、本開示は、フィルムが多層光学フィルムである、第26の実施形態に記載の組成物を提供する。
第28の実施形態では、本開示は、第1〜第27の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を含む光起電力デバイスを提供する。
第29の実施形態では、本開示は、第1〜第27の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を含むグラフィックフィルムを提供する。
第30の実施形態では、本開示は、第1〜第27の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を含む建築用フィルムを提供する。
第31の実施形態では、本開示は、第1〜第27の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を含む窓用フィルムを提供する。
第32の実施形態では、本開示は、第1〜第27の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を含む乗り物用のラッピングを提供する。
第33の実施形態では、本開示は、第1〜第27の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物の製造方法を提供し、方法は、
フルオロポリマーと、紫外線吸収オリゴマーと、場合により第2の異なるオリゴマーとを組み合わせてブレンドを形成することと、かつ
ブレンドをフィルムに押し出すことと、を含む。
第34の実施形態では、本開示は、
式:
Figure 2017528537
により表される第1の二価の単位と、
式:
Figure 2017528537
により表される第2の二価の単位と、を含む、紫外線吸収オリゴマーを提供する[式中、
各Rは、独立に、水素又はメチルであり、
Vは、O又はNHであり、
Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、アルキレン又はアルキレンオキシは1〜10個の炭素原子を有し、かつ、場合により、1個以上の−O−基が導入されており、場合によりヒドロキシル基で置換されており、かつ
は、1〜22個の炭素原子を有するアルキルである]。
第35の実施形態では、本開示は、式:
Figure 2017528537
により表される第3の二価の単位を更に含む、第34の実施形態の紫外線吸収オリゴマーを提供する
[式中、
は、独立に、水素又はメチルであり、
Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、アルキレン又はアルキレンオキシは1〜10個の炭素原子を有し、かつ、場合により、1個以上の−O−基が導入されており、場合によりヒドロキシル基で置換されており、
Vは、O又はNHであり、かつ
は、水素、アルキル、オキシ、アルコキシ、又はアルカノンである]。
第36の実施形態では、本開示は、式中、Xが結合である、第34又は第35の実施形態の紫外線吸収オリゴマーを提供する。
第37の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーが、式:
Figure 2017528537
により表される第5の二価の単位を更に含む、第34〜第36の実施形態のいずれか1つの形態の紫外線吸収オリゴマーを提供する
[式中、
は、独立に、水素又はメチルであり、
Vは、O又はNHであり、
Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、アルキレン又はアルキレンオキシは1〜10個の炭素原子を有し、かつ、場合により、1個以上の−O−基が導入されており、場合によりヒドロキシル基で置換されており、
Rは、1〜4個の炭素原子を有するアルキルであり、
nは、0又は1であり、かつ
Zは、場合によりヒドロキシル、アルキル、ハロゲン、若しくはヒドロキシルで置換されたベンゾイル基、又は場合により1個以上のハロゲンで置換された2H−ベンゾトリアゾール−2−イル基である]。
第38の実施形態では、本開示は、式中、Zが、場合により1個以上のハロゲンで置換された2H−ベンゾトリアゾール−2−イル基である、第37の実施形態の組成物である。
第39の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーが、式
Figure 2017528537
により表された第4の二価の単位を更に含む、第34〜第38の実施形態のいずれか1つの形態に記載の組成物を提供する
[式中、
Rfは、場合により1個の−O−基が導入されており、1〜8個の炭素原子を有するフルオロアルキル基を表し、又はRfはポリフルオロポリエーテル基を表し、
は、独立に、水素又はメチルであり、
Qは、結合、−SO−N(R)−、又は−C(O)−N(R)−であり、Rは1〜4個の炭素原子を有するアルキル又は水素であり、かつ
mは、0〜10の整数である]。
第40の実施形態では、本開示は、ペンダント型の、カルボン酸基、ヒドロキシル基、アミノカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、又はジアルキルアミノカルボニル基を含む、第6の二価の単位を更に含み、かつアルキルアミノカルボニル又はジアルキルアミノカルボニル中のアルキルが場合によりヒドロキシルで置換されている、第34〜第39の実施形態のいずれか1つの形態に記載の紫外線吸収オリゴマーを提供する。
第41の実施形態では、本開示は、フルオロポリマーと、第34〜第40の実施形態のいずれか1つの形態に記載の紫外線吸収オリゴマーとのブレンドを含む組成物を提供する。
第42の実施形態では、本開示は、式中、Rが、1〜4個の炭素原子を有するアルキルである、第41の実施形態に記載の組成物を提供する。
第43の実施形態では、本開示は、第34〜第40の実施形態のいずれか1つの形態に記載の紫外線吸収オリゴマーを含む粘着剤を提供する。
第44の実施形態では、本開示は、式中、Rが、4〜22個の炭素原子を有するアルキルである、第43の実施形態の粘着剤を提供する。
第45の実施形態では、本開示は、アクリレート、シリコーン、ポリイソブチレン、尿素、天然ゴム、又はスチレンとポリブタジエンとのABAトリブロックコポリマー、水素化ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素化ポリイソプレン、あるいはこれらの組み合わせのうち少なくとも1つを含む、第43又は第44の実施形態の粘着剤を提供する。
第46の実施形態では、本開示は、粘着剤がアクリル粘着剤である、第43又は第44の実施形態の粘着剤を提供する。
第47の実施形態では、本開示は、粘着剤が第2の二価の単位を含み、式中、Rが、4〜22個の炭素原子を有するアルキルである、第46の実施形態の粘着剤を提供する。
第48の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーが、ペンダント型の、カルボン酸基、ヒドロキシル基、アミノカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、又はジアルキルアミノカルボニル基を含む、第6の二価の単位を更に含み、かつ、アルキルアミノカルボニル又はジアルキルアミノカルボニル中のアルキルが場合によりヒドロキシルで置換される、第43〜第47の実施形態のいずれか1つの形態の粘着剤を提供する。
第49の実施形態では、本開示は、式中、Rが、8個の炭素原子を有するアルキルである、第43〜第48の実施形態のいずれか1つの粘着剤を提供する。
第50の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーが、粘着剤の全重量に対し1重量パーセント〜25重量パーセントの範囲の量で粘着剤中にある、第43〜第49の実施形態のいずれか1つの形態に記載の粘着剤を提供する。
第51の実施形態では、本開示は、第2の二価の単位と、
窒素が水素、アルキル、アルコキシ、若しくはアルカノンで置換されたペンダント型2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル基を含む、第3の二価の単位、又は
ベンゾフェノン及びベンゾトリアゾールから選択されたペンダント型紫外線吸収基を含む、第5の二価の単位、のうち少なくとも1つと、を含む、第2の異なるオリゴマーを更に含む、第43〜第50の実施形態のいずれか1つの形態に記載の粘着剤を提供する。
第52の実施形態では、本開示は、第2の異なるオリゴマーが、組成物の全重量に対し最大10重量%の量で組成物中に存在する、第51の実施形態に記載の粘着剤を提供する。
第53の実施形態では、本開示は、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル基、ベンゾフェノン基、又はベンゾトリアゾール基が、組成物の全重量に対し最大5重量パーセントの量で粘着剤中に存在する、第51〜第52の実施形態のいずれか1つの形態に記載の粘着剤を提供する。
第54の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーと、第2の異なるオリゴマーとが、組成物の全重量に対し最大で25重量パーセントの量で粘着剤中に存在する、第51〜第53の実施形態のいずれか1つの形態に記載の粘着剤を提供する。
第55の実施形態では、本開示は、ヒンダードアミン系光安定剤を更に含む、第43〜第54の実施形態のいずれか1つの形態に記載の粘着剤を提供する。
第56の実施形態では、本開示は、第43〜第55の実施形態のいずれか1つの形態に記載の粘着剤を含む光起電力デバイスを提供する。
第57の実施形態では、本開示は、第43〜第56の実施形態のいずれか1つの形態に記載の粘着剤がフィルム状に配置された物品を提供する。
第58の実施形態では、本開示は、フィルムが、グラフィックフィルム、建築用フィルム、窓用フィルム、又は乗り物用のラッピングのうちの少なくとも1つである、第57の実施形態に記載の物品を提供する。
本明細書に開示される方法の実施形態は、次の実施例により更に例証されるが、これらの実施例に列挙される特定の材料及び量、並びに他の条件及び詳細が、本発明を過度に制限すると解釈されてはならない。
分子量の決定
以下のオリゴマー例において、分子量は、ゲル透過クロトマトグラフィー(GPC)を用い、線状ポリスチレンポリマー標準と比較することにより求めた。GPC測定は、ウォーターズ社製アライアンス2695システム(Waters Alliance 2695 system)(ウォーターズ社(Waters Corporation)(マサチューセッツ州ミルフォード)から入手)にて、10,000、1000、500及び100オングストロームのポアサイズを有する、5マイクロメートルのスチレンジビニルベンゼンコポリマー粒子(「PLGEL」の商標名でポリマー・ラボラトリーズ社(Polymer Laboratories)(英国シュロップシャー州)から入手)からなる4本の300ミリメートル(mm)×7.8ミリメートル・リニアカラムを使用して実施した。ウォーターズ社(Waters Corporation)製屈折率検出器(型式410)を40℃にて使用した。エチルアセテート中オリゴマーサンプル50ミリグラム(mg)を、テトラヒドロフラン10ミリリットル(mL)で希釈し(BHT 250ppmにて阻害した)、0.45マイクロメートル注射器フィルターを通して濾過した。体積100マイクロリットルの試料をカラムに注入した。カラム温度は40℃であった。流速1mL/分を使用し、移動相はテトラヒドロフランであった。分子量の較正は、3.8×10グラム/モル〜580グラム/モルの範囲のピーク平均分子量を持つ狭分散性ポリスチレン標準を使用して実施した。較正及び分子量分布の計算は、分子量較正曲線に三次多項式フィットを使用した好適なGPCソフトウェアを使用して実施した。報告された各結果は、2回の注入の平均である。
ガラス転移温度
以下のオリゴマーの例に関し、ガラス転移温度は、TA Instruments(New Castle,DE)から得たQ2000示差走査熱量計を使用して示差走査熱量測定(DSC)により測定した。ガラス転移温度は、1分あたり1℃の変調振幅及び1分あたり3℃の傾斜率で変調したDSCを使用して求めた。
促進紫外光曝露試験
ASTM G155の高照射量バージョンに従って、フィルムを耐候性試験装置に曝露した。サイクル1をわずかに高い温度で実行した。キセノンアーク光源からの放射線は、太陽スペクトルの紫外線部分と正確に一致するように適切にフィルターに通した。これらの促進耐候性試験条件への曝露前に試料を試験した後、評価のために合計約373MJ/mの紫外線線量のインターバルで除去した。実施例が曝露されるこれらの照射インターバル数を以下に明記する。
調製例1
2−[4−(4,6−ジフェニル)−[1,3,5]トリアジン−2−イル]−3−ヒドロキシ−フェノキシ}−エチルプロパ−2−エノアート
Figure 2017528537
パートA
2Lの3つ口丸底フラスコに、温度プローブ、凝縮器及びメカニカルスターラーを装着した。このフラスコに、400グラム(1.17モル)の4−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)ベンゼン−1,3−ジオールと、115.5グラム(1.31モル)の炭酸エチレンと、16.7グラム(0.085モル)テトラエチルアンモニウムブロミドと、440グラムのジメチルホルムアミド(DMF)と、を仕込んだ。このバッチを150℃に加熱し、この温度で5時間維持した。バッチからのCOの放出を観察した。5時間後、10グラムの追加のエチレンを加えた。このバッチを150℃に加熱した後、15グラムの追加の炭酸エチレンと、2グラムの追加のテトラエチルアンモニウムブロミドを加えた。このバッチを150℃で3時間以上加熱した後、薄層クロマトグラフィーにより、出発物質が残存していないことを観察した。
このバッチを80℃に冷却し、730グラムのイソプロパノール(IPA)を加えた。この混合物は粘稠であったため、撹拌性を改善するため、50/50IPA/水の混合物を加えた。次に、濾過によりブフナー漏斗に固体精製物を回収した。この固体精製物を2500グラムのDMFにとり、還流下で加熱し、室温に放冷した後、濾過によりブフナー漏斗に回収した。生成物を風乾して、373グラム(83%)のオフホワイト色の固体生成物、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−(2−ヒドロキシエトキシ)フェノールを得た。
パートB
2Lの3つ口丸底フラスコに、温度プローブ、Dean−Starkトラップ、凝縮器及びメカニカルスターラーを装着した。このフラスコに、パートAで調製した150グラム(0.389モル)の2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−(2−ヒドロキシエトキシ)フェノール、790グラムのトルエン、0.24グラムの4−メトキシフェノール(MEHQ)阻害剤、0.38グラムのフェノチアジン阻害剤、8.5グラムのp−トルエンスルホン酸、及び30.8グラム(0.43モル)のアクリル酸を充填した。このバッチを還流(約115℃)下で、中速で6時間撹拌し、共沸させた水混合物をDean−Starkトラップで回収した。5時間後、5グラムの追加のアクリル酸を加え、バッチを3時間以上加熱した。50/50酢酸エチル/ヘキサンで溶出を行う薄層クロマトグラフィーによる分析では、このバッチが出発材料の残渣を有していないことが示された。
このバッチを80℃に冷却させ、65グラムのトリエチルアミンを加えた。このバッチを、大気圧下、還流下にて加熱し、ほとんどのトルエンを除去した。釜温度は120℃とし、約650グラムのトルエンを回収した。このバッチを75℃に冷却し、500グラムのIPAを加えた。混合物を還流下で加熱し(約82℃)、トルエン及びIPAを共沸留去した。約500グラムの溶媒を回収した。反応混合物を氷浴で約20℃に冷却し、撹拌しながら500グラムのIPAを加えた。濾過によりブフナー漏斗に沈殿生成物を回収した。この固体を700グラムの水と700グラムのIPAとの混合物に戻し、この混合物をよく撹拌し濾過した。生成物を風乾して161.8グラム(95%)の明黄色の固体生成物(mp=125℃〜127℃)を得た。
更に精製するため、約90グラムの明黄色固体を1200グラムのMEKと組み合わせ40℃に加熱した。5グラムのチャコールを加え、この混合物を十分に撹拌し、濾過助剤のベッドを通して濾過した。ロータリーエバポレーターを使用して溶媒を除去した後400グラムのIPAを加えた。この混合物を十分に撹拌し、固体生成物2−[4−(4,6−ジフェニル)−[1,3,5]トリアジン−2−イル]−3−ヒドロキシ−フェノキシ}−エチルプロパ−2−エノアートを濾過により回収した(mp=126℃〜128℃)。H NMR分光法により構造を確認した。
調製例2
2−{4−[4,6−ビス−(2,4−ジメチル−フェニル)−[1,3,5]トリアジン−2−イル]−3−ヒドロキシ−フェノキシ}−エチルアクリレートエステル
Figure 2017528537
パートA
3Lの3つ口丸底フラスコに、温度プローブ、凝縮器及びメカニカルスターラーを装着した。このフラスコに、500グラム(1.26モル)の2,4−ジ−(2,4−ジメチルフェニル)−6−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−トリアジンと、124グラム(1.4モル)の炭酸エチレンと、18グラム(0.085モル)のテトラエチルアンモニウムブロミドと、475グラムのジメチルホルムアミドとを仕込んだ。このバッチを150℃に加熱し、この温度で5時間維持した。バッチからのCOの放出を観察した。5時間後、15グラムの追加の炭酸エチレンと、2グラムの追加のテトラエチルアンモニウムブロミドを加えた。このバッチを150℃に加熱した後、15グラムの追加の炭酸エチレンと、2グラムの追加のテトラエチルアンモニウムブロミドを加えた。このバッチを150℃で3時間以上加熱した後、薄層クロマトグラフィーにより、出発物質が残存していないことを観察した。
このバッチを80℃に冷却し、十分に撹拌しながら1360グラムのイソプロパノール(IPA)を加えた。この混合物を室温に冷却し、濾過によりブフナー漏斗に固体生成物を回収した。この固体生成物を、各1000グラムの水及びIPAにとり、十分に撹拌し、濾過によりブフナー漏斗に回収した。この生成物を風乾したところ、540グラム(96%)のオフホワイト色の固体生成物、2−[4,6−ビス−(2,4−ジメチルフェニル)−[1,3,5]トリアジン−2−イル]−5−(2−ヒドロキシエトキシ)フェノール(mp=172℃〜173℃)が得られた。この生成物を、更に精製することなく使用した。
パートB
2Lの3つ口丸底フラスコに、温度プローブ、Dean−Starkトラップ、凝縮器及びメカニカルスターラーを装着した。このフラスコに、パートAで調製した170グラム(0.385モル)の2−[4,6−ビス−(2,4−ジメチルフェニル)−[1,3,5]トリアジン−2−イル]−5−(2−ヒドロキシエトキシ)フェノール、780グラムのトルエン、0.24グラムの4−メトキシフェノール(MEHQ)阻害剤、0.38グラムのフェノチアジン阻害剤、8.5グラムのp−トルエンスルホン酸、及び30.5グラム(0.42モル)のアクリル酸を仕込んだ。このバッチを還流(約115℃)下で、中速で6時間撹拌し、共沸させた水をDean−Starkトラップで回収することができる。5時間後、5グラムの追加のアクリル酸を加え、バッチを3時間以上加熱した。薄層クロマトグラフィーによる分析では、このバッチが出発材料の残渣を有していないことが示された。
このバッチを80℃に冷却させ、これに300gの水に25グラムの炭酸ナトリウムを予め混合したものを加えた。反応混合物を氷浴で約10℃に冷却し、濾過によりブフナー漏斗に沈殿生成物を回収した。この固体を800グラムの水と200グラムのIPAとの混合物に戻し、この混合物をよく撹拌し濾過した。この生成物を風乾したところ、182グラム(96%)のオフホワイト色の固体生成物、2−{4−[4,6−ビス−(2,4−ジメチル−フェニル)−[1,3,5]トリアジン−2−イル]−3−ヒドロキシフェノキシ}エチルアクリレートエステル(mp=126℃〜128℃)が得られた。構造はH NMR分光法により確認した。
オリゴマーの実施例1
80重量%のメチルメタクリレートと20重量%の調製例1とのランダムコポリマー
正圧での窒素流下で、20グラムの調製例1と、80gのメチルメタクリレート(Alfa Aesar(Ward Hill,MA)から入手)と、400gの酢酸エチルとを、熱電対、オーバーヘッドスターラー、及び還流凝縮器を装着した1Lのフラスコに仕込んだ。材料の添加後、フラスコを正の窒素圧下で維持した。熱電対(J−Kem(St.Louis,MO)から入手)のコントローラーの設定温度を70℃にし、2.8gの2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington,DE)から商品名「VAZO 67」で入手)を加えた。このバッチを15分間放置した。設定温度を74℃に上げ、タイマーを18時間に設定した。設定した時間の経過後、フラスコの内容物をアルミニウムトレーに注ぎ出し、一晩乾燥させた。翌日、生成物を100℃に設定したオーブンで18時間、次に140℃で1時間乾燥させて、98gのオリゴマーを得た。上記の方法により−100℃〜150℃をスキャンしてDSCを用いたところ、107.9℃に1つのガラス転移温度が観察された。オリゴマーの分子量はGPCにより求めた(THF,EMD Omnisolve,2c PL−Gel−2 300×7.5mm,ポリスチレン標準):Mw=17301、Mn=3608、及び多分散度4.8。
オリゴマーの実施例2
75重量%のメチルメタクリレートと、10%の調製例1と、10%の2−[2−ヒドロキシ−5−[2−(メタクリロイルオキシ)−エチル]フェニル]−2H−ベンゾトリアゾールと、5%の2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレートとのランダムコポリマー。
2−[2−ヒドロキシ−5−[2−(メタクリロイルオキシ)−エチル]フェニル]−2H−ベンゾトリアゾールを、TCI America(Portland,OR)から得た。
10gの調製例1と、10gの2−[2−ヒドロキシ−5−[2−(メタクリロイルオキシ)−エチル]フェニル]−2H−ベンゾトリアゾールと、75gのメチルメタクリレートと、200グラム酢酸エチルとを最初にフラスコに仕込むという変更を加え、オリゴマーの実施例1の方法によりオリゴマーの実施例2を調製した。固体を回収し、一晩乾燥させた後、生成物を100℃のオーブンで18時間、次に150℃で1時間乾燥させて、101gのオリゴマーを得た。上記の方法により−100℃〜150℃をスキャンしてDSCを用いたところ、106.3℃に1つのガラス転移温度が観察された。
オリゴマーの実施例3
80重量%のイソオクチルアクリレートと、20重量%調製例1とのランダムコポリマー
40グラムのイソオクチルアクリレート(TCI Americaから入手)を、熱電対、オーバーヘッドスターラー、及び還流凝縮器を装着した1Lのフラスコ内で、正圧での窒素流下で、10gの調製例1と、1gの2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and company(Wilmington,DE)から商品名「VAZO 67」で入手)と、100gの酢酸エチルと混合した。材料の添加完了後、フラスコを正の窒素圧下で維持した。材料を74℃で1時間加熱した後、更に1gの2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を添加した。材料を74℃で18時間加熱した。フラスコの内容物を注ぎ出し、固体を測定した。4.13gの溶液を乾燥させ、1.53gの固体を得た(37%固体分)。プラスチック瓶に樹脂溶液を注ぎ入れ、134gの溶液を得た。上記の方法により−100℃〜150℃をスキャンしてDSCを用いたところ、−31.9℃に1つのガラス転移温度が観察された。
このオリゴマーを、例えば、イソオクチルアクリレートを含む構成成分から調製されたものなどの粘着剤組成物に組み込むことができる。
例示的なオリゴマーの実施例1
80重量%のメチルメタクリレートと、20重量%の調製例2とのランダムコポリマー
調製例1の代わりに調製例2を使用したことを除き、オリゴマーの実施例1の方法により、比較オリゴマー例1を調製した。バッチを乾燥させた後、粉末にひいた。オリゴマーの分子量はGPCにより求めた(THF,EMD Omnisolve,2c PL−Gel−2 300×7.5mm,ポリスチレン標準:Mw=68220,Mn=48290):Mw=68220、Mn=48290、及び多分散度1.41。
調製例3
ヘプタフルオロブチルメタクリレート
Figure 2017528537
ヘプタフルオロブタノール(1890グラム,9.45モル)と、30グラムの95% 硫酸と、1.8グラムのフェノチアジンと、1.5グラムのMEHQとを、オーバーヘッドスターラー、熱電対、及び漏斗を装着した3Lのフラスコに仕込んだ。反応物を55℃に加熱し、55に達した時点でメタクリル酸無水物(1527グラム,9.91モル)の添加を開始した。このバッチを65℃にまで発熱させ、反応温度が65℃のまま維持されるよう添加を調整した。メタクリル酸無水物の添加は2.5時間で完了した。次に、反応混合物を65℃で3時間加熱し、室温まで冷却した。ガスクロマトグラフィー(GC)による分析から、材料のうち0.4%は未反応のヘプタフルオロブタノール、0.9%はヘプタフルオロ酢酸ブチル、63.6は目的のヘプタフルオロブチルメタクリレート、30.6%はメタクリル酸、及び0.4は未反応のメタクリル酸無水物であったことが示された。
1800グラムの水を加え、バッチを30分撹拌した。pHを測定したところ、2未満であった;GCによる分析から、材料のうち1.0%はヘプタフルオロ酢酸ブチル、70.9は目的のヘプタフルオロブチルメタクリレート、22.9%はメタクリル酸、及び1.4%は未反応のメタクリル酸無水物であったことが示された。黒色の水相を、透明なオリーブ色/褐色フルオロケミカル相から分離した;3006グラムのフルオロケミカル相が得られた。
フルオロケミカル相に更に1800グラムの水を加え、バッチを30分間撹拌した。pHを測定したところ、2未満であった;GCによる分析から、材料のうち1.1%はヘプタフルオロ酢酸ブチル、74.7%は目的のヘプタフルオロブチルメタクリレート、19%はメタクリル酸、及び1.4%は未反応のメタクリル酸無水物であったことが示された。明緑色の水相を、透明な御土居色フルオロケミカル相から分離した。2840グラムのフルオロケミカル相が得られた。
バッチを分離させ、アメジスト色の透明なフルオロケミカル下相を分離し、保管した。次に、フルオロケミカル相を、285グラムの水酸化カリウム及び1800グラムの水と共に30分撹拌した。ラズベリー色のフルオロケミカル下相を分離し、2537グラムの粗生成物を得た;GCによる分析から、材料のうち1.3%はヘプタフルオロ酢酸ブチル、88.3%は目的のヘプタフルオロブチルメタクリレート、6.7%はメタクリル酸、及び1.4%は未反応のメタクリル酸無水物であったことが示された。
次の洗浄のため、バッチには、1800gの水に溶解させた85gの炭酸カリウムを加え、予め洗浄しておいたFC製品と30分撹拌した。GCにより、この物質の1.3%はヘプタフルオロ酢酸ブチルであり、94.4%は目的のヘプタフルオロブチルメタクリレートであったことが示された。メタクリル酸及び未反応のメタクリル酸無水物は検出されなかった。水層のpHを測定したところ、10〜11であった。生成物の重量は2275グラムであった。この生成物を、1800グラムの水で30分間再度洗浄した。水層のpHを測定したところ、7〜8であった。水相の分離後、合計2235グラムの生成物を単離した。
粗ヘプタフルオロブチルメタクリレートを、蒸留ヘッド及び熱電対を装着した3Lのフラスコに仕込んだ。蒸留釜には更に阻害剤(3グラムのフェノチアジン及び0.7グラムのMEHQ)を加えた。アクリレートを蒸留して、80℃〜86℃(88%所望のメタクリレート)のヘッド温度、142mm Hgで156のプレカット蒸留を行った。目的物質を131mm Hg、86℃〜℃にて蒸留した;合計1934グラムのヘプタフルオロブチルメタクリレートを得た。
実施例1、例示的実施例1、比較例1
オリゴマー実施例1及び例示的実施例1は、ダイ及びキャストホイールを取り付けたBrabender(Duisburg,Germany)の20/40mmの同方向回転二軸押出機を使用して、PVDF HFPコポリマー(3M Company(St.Paul,Minn.)から商品名「DYNEON 11010」で入手)と共に押し出し、2枚のポリエステルライナ間に幅6インチ(15センチメートル)及び厚さ0.001インチ(0.003センチメートル)のフィルムを調製した。ダイ及び押出成形機の温度は480°F(249℃)とした。押出機は、2つの供給ホッパーがPVDF HFP コポリマーと紫外線吸収オリゴマーとをそれぞれ分配するよう設定した。PVDF HFP及び紫外線吸収オリゴマーの押し出し速度は、それぞれ950グラム/時間及び50グラム/時間とした。実施例1及び例示的実施例1に使用したオリゴマーを以下表1に示す。表1で言及する最終的なフィルム中UVA重量%は、オリゴマー中の活性型紫外線吸収単位の重量%を指す。オリゴマーを5重量%で添加して、フィルム中の活性型紫外線吸収モノマー単位を1重量%とした。比較例1において、1重量%の紫外線吸収剤、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(2’−エチル)ヘキシル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン(BASF(Florham Park,N.J.)から商品名「TINUVIN 405」で入手)も、上記と同様のプロセス条件でPVDFに押し出し混練した。3M Companyから商品名「DYNEON 6008」でPVDFを得た。
Figure 2017528537
実施例1、例示的実施例1、及び比較例1の平均吸収度は、Lambda Scientificから入手した「LAMBDA 950」分光光度計を使用して、上記の方法によるインターバルでの促進紫外線曝露の前後に測定した。結果を下記表2に示す。
Figure 2017528537
実施例1、例示的実施例1、及び比較例1の360nmでの平均吸光度は、Lambda Scientificから入手した「LAMBDA 950」分光光度計を使用して、上記の方法によるインターバルでの促進紫外線曝露の前後に測定した。結果を下記表3に示す。
Figure 2017528537
本開示の範囲及び趣旨を逸脱することなく、当業者は、本開示の種々の修正及び変更を行うことができ、また、本発明は、本明細書に記載した例示的な実施形態に不当に限定されるべきではないと理解すべきである。

Claims (15)

  1. フルオロポリマーと、紫外線吸収オリゴマーとのブレンドを含む組成物であって、前記紫外線吸収オリゴマーは、
    式:
    Figure 2017528537
    により表される第1の二価の単位と、
    式:
    Figure 2017528537
    により表される第2の二価の単位と、を含む、組成物
    [式中、
    各Rは、独立に、水素又はメチルであり、
    Vは、O又はNHであり、
    Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、アルキレン又はアルキレンオキシは1〜10個の炭素原子を有し、かつ、場合により、1個以上の−O−基が導入されており、場合によりヒドロキシル基で置換されており、かつ
    は、1〜4個の炭素原子を有するアルキルである]。
  2. 前記組成物が押し出しフィルムである、請求項1に記載の組成物。
  3. ヒンダードアミン系光安定剤を更に含む、請求項1又は2に記載の組成物。
  4. 前記紫外線吸収オリゴマーが、式:
    Figure 2017528537
    により表される第3の二価の単位を更に含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物
    [式中、
    は、独立に、水素又はメチルであり、
    Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、アルキレン又はアルキレンオキシは1〜10個の炭素原子を有し、かつ、場合により、1個以上の−O−基が導入されており、場合によりヒドロキシル基で置換されており、
    Vは、O又はNHであり、かつ
    は、水素、アルキル、オキシ、アルコキシ、又はアルカノンである]。
  5. 前記紫外線吸収オリゴマーが、式:
    Figure 2017528537
    により表される第5の二価の単位を更に含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物
    [式中、
    は、独立に、水素又はメチルであり、
    Vは、O又はNHであり、
    Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、アルキレン又はアルキレンオキシは1〜10個の炭素原子を有し、かつ、場合により、1個以上の−O−基が導入されており、場合によりヒドロキシル基で置換されており、
    Rは、1〜4個の炭素原子を有するアルキルであり、
    nは、0又は1であり、かつ
    Zは、場合によりヒドロキシル、アルキル、ハロゲン、若しくはヒドロキシルで置換されたベンゾイル基、又は場合により1個以上のハロゲンで置換された2H−ベンゾトリアゾール−2−イル基である]。
  6. 前記紫外線吸収オリゴマーが、式:
    Figure 2017528537
    により表される第4の二価の単位を更に含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物
    [式中、
    Rfは、場合により1個の−O−基が導入されており、1〜8個の炭素原子を有するフルオロアルキル基を表し、又はRfはポリフルオロポリエーテル基を表し、
    は、独立に、水素又はメチルであり、
    Qは、結合、−SO−N(R)−、又は−C(O)−N(R)−であり、Rは1〜4個の炭素原子を有するアルキル又は水素であり、かつ
    mは、0〜10の整数である]。
  7. 前記組成物中の前記紫外線吸収オリゴマーが、前記組成物の全重量に対し1重量パーセント〜25重量パーセントの範囲の量である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
  8. 前記第2の二価の単位において、R及びRが両方メチルである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。
  9. 前記第2の二価の単位と、
    窒素が水素、アルキル、アルコキシ、若しくはアルカノンで置換されたペンダント型2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル基を含む、第3の二価の単位、又は
    ベンゾフェノン及びベンゾトリアゾールから選択されたペンダント型紫外線吸収基を含む、第5の二価の単位、のうちの少なくとも1つとを含む、第2の異なるオリゴマーを更に含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物。
  10. 前記フルオロポリマーが、前記ブレンドの全重量に対し少なくとも70重量パーセントの量でブレンドに存在する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物。
  11. 前記ブレンドがポリ(メチルメタクリレート)を更に含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物。
  12. 前記フルオロポリマーが、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリドコポリマー、又はポリビニリデンフルオリドからなる群から選択される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の組成物。
  13. 請求項1〜12のいずれか一項に記載の組成物を含む物品であって、前記物品が、光起電力デバイス、乗り物用のラッピング、グラフィックフィルム、建築用フィルム、又は窓用フィルムである、物品。
  14. 式:
    Figure 2017528537
    により表される第1の二価の単位と、

    Figure 2017528537
    により表される第2の二価の単位と、を含む、紫外線吸収オリゴマー
    [式中、
    各Rは、独立に、水素又はメチルであり、
    Vは、O又はNHであり、
    Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、アルキレン又はアルキレンオキシは1〜10個の炭素原子を有し、かつ、場合により、1個以上の−O−基が導入されており、場合によりヒドロキシル基で置換されており、かつ
    は、1〜22個の炭素原子を有するアルキルである]。
  15. 請求項14に記載の紫外線吸収オリゴマーを含む、感圧性接着剤。
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